关键词： 氮化硼   石墨烯   聚氯乙烯   耐腐蚀  

摘要： 使用具有优异的化学稳定性和力学性能的二维无机材料氮化硼(BN)通过液相超声剥离的方式对石墨烯进行改性,制备氮化硼/石墨烯(GBN)复合填料来制备PVC复合材料,进一步研究GBN填料掺量对PVC复合材抗腐蚀性能的影响。结果表明:PVC复合材料的接触角在GBN掺量为1.0%时得到明显提升,为156°。随着GBN掺量的不断增加,PVC复合材料的失重率及物理尺寸变化率均不断降低,其中PVC复合材料失重率于掺量为1.5%时达到最低,为8.98%,而尺寸变化率超过1.0%时,下降幅度趋于平缓。此外,GBN掺量为1.0%时,PVC复合材料的拉伸应力保持率和拉伸应变保持率分别为156%和82%;PVC复合材料的色差变化逐渐降低,且当GBN掺量超过1.0%后,PVC复合材料的色差变化趋于平稳,当在掺量为1.0%时,PVC复合材料的色差为7.8。研究为制备具有较强耐腐蚀性能的PVC复合材料提供参考。

关键词： 氧化石墨烯   ZSM-5   磷酸盐  

摘要： 为了制备一种氧化石墨烯与ZSM-5分子筛的复合材料,对氧化石墨烯(GO)表面进行磷酸盐改性得到GOPPN,将其与模板剂预混合,加入硅源得到前驱液,水热法反应过程中加入铝源,制备了ZSM-5包覆在GOPPN表面的复合材料(GOPPN@ZSM-5)。采用XRD、IR、SEM、TG/TGA研究了石墨烯@ZSM-5复合材料的形貌与结构特征。测试表明,ZSM-5分子筛均匀地分布在氧化石墨烯片层表面,有效阻止了GO片层的相互堆积,经高温焙烧后,石墨烯@ZSM-5复合分子筛维持原有石墨烯的表面排布形态,表现为ZSM-5的晶型结构和形貌特征。这为石墨烯复合材料的制备提供了新思路。

关键词： 铝基复合材料   石墨烯   化学镀铜   放电等离子烧结   Al_(2)Cu   耐磨性能  

摘要： 通过化学镀方法得到镀铜石墨烯粉末,再通过静电自组装方法将镀铜石墨烯粉末与铝粉混合,然后经放电等离子烧结工艺制备镀铜石墨烯增强铝基复合材料,研究了不同质量分数(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%)镀铜石墨烯增强铝基复合材料的微观结构和性能,并与质量分数0.1%未镀铜石墨烯增强铝基复合材料进行对比。结果表明:镀铜石墨烯在复合材料中分散均匀,复合材料的相对密度均在99%以上;铝和铜发生反应生成了中间相Al_(2)Cu,但未有Al_(4)C_(3)界面相生成;镀铜石墨烯增强铝基复合材料的硬度和耐磨性能均优于未镀铜石墨烯增强铝基复合材料;随着镀铜石墨烯含量的增加,复合材料的硬度先升高后降低,磨损质量损失和摩擦因数均呈先减小后增加的趋势。当镀铜石墨烯的质量分数为0.2%时,复合材料具有优异的综合性能,其硬度为74.7 HV,磨损质量损失和摩擦因数均最小,分别为0.0023 g和0.259,磨损机制为氧化磨损。

关键词： 光纤布拉格光栅(FBG)   氧化石墨烯(GO)   聚乙烯醇(PVA)   湿度灵敏度  

摘要： 为提高光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating, FBG)对环境湿度的敏感性,本文提出将氧化石墨烯-聚乙烯醇溶液涂覆在FBG上进行湿度增敏。首先对传感器的湿度响应进行了理论研究,然后使用提拉镀膜法制作了传感器样品,实验讨论了湿敏溶液的混合比例和薄膜厚度对湿度灵敏度的影响。进一步的实验研究结果表明:当氧化石墨烯和聚乙烯醇溶液的混合比例为9∶1,涂覆厚度为89μm时,在相对湿度50%—60%RH(relativehumidity)的湿度范围内,传感器的湿度灵敏度为2.3 pm/%RH;在60%—70%RH的湿度范围内,传感器的湿度灵敏度为7.7 pm/%RH;在70%—80%RH的湿度范围内,湿度灵敏度为47.2 pm/%RH。传感器的温度灵敏度为13.2 pm/℃,湿度测量的不稳定性为0.064 7%RH,响应和恢复时间分别为0.84 s和11.46 s。该传感器制作简便、湿度灵敏度高、稳定性好,具有较大的应用潜力。

关键词： 未来产业   科学技术协会   京津冀   北京市房山区   科学技术委员会   石墨烯   碳材料   服务中心  

摘要： 为贯彻执行习近平总书记“建设开放包容、互联互通、共同发展的世界”的指示,打造高水平对外开放新高地,6月2日-5日,由北京市房山区人民政府、北京市经济和信息化局、北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会、北京市投资促进服务中心、北京市科学技术协会联合主办的2024中关村论坛系列活动——以“墨绘未来产业、共创烯材时代”为主题的第六届京津冀石墨烯大会在北京市房山区燕山举行。

关键词： 还原氧化石墨烯   纳米材料   癌症治疗   分子机制  

摘要： 还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide, rGO)是一种二维碳基纳米材料,在生物条件下具有良好的生物相容性、疏水性、机械性、导电性以及良好的表面改性易于进行表面官能团化,能够通过生物传感器、药物的装载和靶向递送等对癌症的治疗进行辅助,还借由其物理性质或官能团与细胞相互作用,参与生物体内各种信号网络的调控,因此在癌症治疗中有良好前景。诸多研究表明rGO参与癌症相关信号通路的激活或者抑制以及改变分子信号的传导,在此对其进行系统的总结和概括,介绍在癌症治疗的复杂分子机制中rGO所扮演的角色,并概述了其通过造成线粒体功能障碍,细胞凋亡,诱发炎症,导致细胞自噬,影响癌症的转移以及增强其他纳米材料的抗癌活性等方式来诱导癌细胞死亡。

关键词： 石墨烯   石墨烯晶体管   钽酸锂   热释电   温度电阻系数(TCR)  

摘要： 二维石墨烯材料的原子尺度厚度和其可调的能带结构使其对电介质环境高度敏感,从而使得石墨烯/电介质材料体系对外界多种物理量有敏感响应特性。通过制备石墨烯/钽酸锂热释电栅场效应晶体管并分析该体系的电学传输特性,研究了石墨烯/钽酸锂体系对温度的敏感性,证明该体系中石墨烯载流子浓度的变化与外界温度的变化成正比。场效应晶体管器件在不同温度下的伏安特性表明,25℃时石墨烯沟道的阻值约为3850Ω,随着温度的升高电阻变大。器件的温度响应曲线表明,当温度升高至61.2℃时,该体系电阻达到最大值(7900Ω),继续升温电阻减小。当温度(T)介于30~61.2℃之间时,其温度电阻系数(TCR)约为3.2%·℃^(-1),当温度介于61.2~66℃之间时,其TCR约为-3.94%·℃^(-1)。温度变化引起钽酸锂表面电场发生变化,而石墨烯的载流子浓度及种类可随电场强度发生变化,从而导致其电阻随温度变化。石墨烯/钽酸锂材料体系可应用于热探测器领域。

关键词： 材料科学   实验教学   二维材料   石墨烯   标准化教学  

摘要： 实验教学是材料科学教学过程中的重要环节,原有的材料科学实验教学以经典材料实验为对象,不足以培养学生对新材料的研究兴趣,也不能满足培养高素质人才的教学目标。各高校都开展了新材料的探索性实验教学,这些新材料的出现时间不超过20年,对其性质的探索尚不完全,其制备、表征和应用都还在持续进行,因此,出现了实验教学流程不标准、教学实验结果不标准和实验成绩评价不标准的情况。鉴于此,以新型二维材料——石墨烯的制备与应用探索性实验教学为例,提出标准化的探索性实验教学流程、标准化的实验教学效果评估等改革方案,为培养高水平的材料人才打下坚实基础,也为开展新型标准化实验提供参考。

关键词： 构型   有限元模拟   石墨烯纳米片/2009Al复合材料   热膨胀系数  

摘要： 石墨烯纳米片/Al复合材料热特性与其微观组织密切相关,但尚缺系统性的从微观结构模拟到热学性能预测。本工作利用有限元软件ABAQUS建立了微观石墨烯纳米片/2009Al复合材料三维模型,分析了石墨烯纳米片分布形式、几何构型和体积分数对复合材料热膨胀系数的影响。结果表明,复合材料的热膨胀系数受石墨烯纳米片的分布形式影响较小。只有当石墨烯纳米片在基体内的分布形式为2簇时,热膨胀系数比其他分布形式小。石墨烯纳米片几何构型和体积分数对热膨胀系数影响明显。随着石墨烯纳米片体积分数的增加,复合材料热膨胀系数逐渐减小。与基体相比,当复合材料中石墨烯纳米片的体积分数为2.5%,且呈集聚分布时,热膨胀系数下降幅度最大,约为27%。通过与实验结果对比,验证了模型的正确性。

关键词： 转化生长因子β3   石墨烯   分子对接   吸附行为  

摘要： 石墨烯在进入人体后,因其本身有较大的比表面积和丰富的功能基团而吸附各种各样的生物大分子,但其具体的结合位点和自由能变化却不得而知,因此从微观角度研究石墨烯及其衍生物与生物大分子的吸附行为是至关重要的。本研究基于经典蛋白质-石墨烯材料的界面作用,研究转化生长因子β3与石墨烯C_(62)H_(20)表面的吸附行为。并在该理论基础上,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理及分子对接计算方法,得出石墨烯与转化生长因子β3的最佳结合位置在Cys7~Tyr21、Tyr39~Gly46残基附近。两者之间的最低结合能为-12.52 kcal/mol,结合亲和力为662.9 pmol/L。本研究的结论可为实验上探究转化生长因子β3与石墨烯C_(62)H_(20)的相互作用模式提供详细的微观细节和理论支撑。