关键词： 氧化石墨烯   聚丙烯酸   凝胶   导电   黏附  

摘要： 现有导电凝胶材料在实际使用时存在诸多缺陷,因此设计出一种兼具高强度、高黏附性和高导电性的凝胶材料具有重要的应用意义。本文以丙烯酸(AAc)和丙烯酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(AAc-NHS ester)为基体,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂,引入氧化石墨烯(GO)作为增效成分,通过光引发一步聚合法制备了复合凝胶材料(PAA-NHS/GO)。GO的引入提高了体系的交联度,增强了凝胶的稳定性并赋予了凝胶高导电特性。PAA-NHS/GO的拉伸强度、断裂伸长率、电导率分别可达0.336MPa、302.6%和0.93S/m。复合凝胶的功能基团能与组织表面产生强黏附效果,黏附强度超过40kPa,同时还具备高生物安全性和优异的生物相容性。在外力作用下,复合凝胶表现出稳定的应变传感特性。而在用于心电信号监测时,复合凝胶的灵敏度高,并可实现稳定清晰的信号传输。PAA-NHS/GO作为新型导电黏附凝胶,有望用于柔性可穿戴、生物传感、电子皮肤等领域。

关键词： 传感技术   水质监测   石墨烯   铅浓度   铅离子   圣迭戈   极低浓度   检测器  

摘要： 美国加州大学圣迭戈分校工程师开发了一种由石墨烯制成的超灵敏传感器,可检测水中极低浓度的铅离子。该设备对铅的检测低至飞摩尔水平,比以往传感技术灵敏1000000倍。研究论文发表在最近的《纳米快报》上。有研究表明,饮用水中的铅浓度达到百万分之几的水平就可能导致有害的后果,如阻碍人的生长发育等。

关键词： 石墨烯及其衍生物   牙髓再生   牙本质干细胞   分化  

摘要： 近年来研究显示,石墨烯及其衍生物具有良好的理化性质和生物相容性,可促进细胞增殖和干细胞分化。牙髓再生涉及种子细胞增殖和分化,提示石墨烯及其衍生物有望应用于牙髓再生。然而,石墨烯及其衍生物的理化性质是否适合髓腔环境及其对牙髓再生种子细胞的具体作用等均未见报道。本文对石墨烯及其衍生物的理化性质、细胞学作用和在组织工程中的应用情况进行综述,为将其应用于牙髓再生研究提供参考。

关键词： 氧化石墨烯   姜黄素   溶菌酶   淀粉样纤维  

摘要： 到目前为止,已经发现20多种人类退行性疾病与淀粉样纤维有紧密的关系,包括帕金森综合症、阿尔茨海默病、全身性非神经性淀粉样变性等。利用氧化石墨烯(GO)大比表面积和近红外光响应的优点,制备了姜黄素-氧化石墨烯(Cur-GO)纳米复合材料。Cur-GO的Cur负载量为213 mg/g,可在近红外光下实现控释。硫黄素T(ThT)分析表明,Cur-GO以剂量依赖的方式抑制淀粉样蛋白原纤维的聚集(抑制效率为85%)。设计制备的Cur-GO纳米复合材料可为淀粉样变疾病的治疗和控制提供新的药物材料和研究基础。

关键词： 聚丙烯酸   聚丙烯酰胺   氧化石墨烯   水凝胶  

摘要： 文章以氧化石墨烯(GO)、丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸铵、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为原料,制备聚丙烯酸-氧化石墨烯(PAA-GO)、聚丙烯酰胺-氧化石墨烯(PAM-GO)复合水凝胶材料。利用XRD、SEM对材料结构和形貌进行表征,并探究GO对聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺(PAM)的吸水和耐盐性能的影响。结果表明,GO对PAA、PAM的亲水性和耐盐性改性效果显著,其中PAA-GO的吸水性能是PAA的2.2倍,PAM-GO的吸水性能是PAM的1.4倍;而PAA-GO的耐盐性能是PAA的4.3倍,PAM-GO的耐盐性能是PAM的1.5倍。

关键词： 石墨烯   空位   钇   掺杂   吸附   第一性原理  

摘要： 基于第一性原理的计算方法,建立了本征石墨烯、空位石墨烯及钇(Y)掺杂空位石墨烯模型,并计算了CO、NO在三类石墨烯表面的吸附过程.从表面能、吸附结构、吸附能和态密度四个方面进行分析讨论,研究掺杂Y对CO、NO气体吸附性能的影响.结果表明:CO、NO与本征石墨烯之间的吸附为弱的物理吸附,掺杂Y后增强了材料表面对CO、NO的吸附效果,最大吸附能分别为7.414 eV、6.702 eV,属于化学吸附;掺杂Y使空位石墨烯费米能级附近有了更多的活跃电子,其吸附NO后体系由半金属转变为金属特性,该特性能为开发更加优良的石墨烯气敏材料提供理论支持.

关键词： 针铁矿   石墨烯   铁还原菌   电子穿梭体   还原脱氯  

摘要： 研究了氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(rGO)及双氧水改性还原氧化石墨烯(rGO(H__(2)O_(2)))3种石墨烯介导铁还原菌耦合针铁矿体系的铁还原过程以及该体系强化降解四氯化碳的机理。结果表明:不同石墨烯均能有效促进铁还原菌还原针铁矿和铁还原菌耦合针铁矿体系对四氯化碳的降解,其中rGO的促进作用最为显著,其机理主要与石墨烯表面的醌类等基团具有更强的电子传递能力、吸附态Fe(Ⅱ)浓度高及能生成还原能力强的次生铁矿蓝铁矿等因素有关。

关键词： 石墨烯   铁氧体   棉织物   吸波性能  

摘要： 为了制备宽频、高效柔性织物,文章采用热分解法制备了铁氧体(Fe_(3)O_(4))/石墨烯(rGO)吸波粒子,并以二浸二轧的方式将Fe_(3)O_(4)/rGO纳米粒子负载到棉织物上,以得到具有优异吸波性能的柔性织物。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪对柔性织物的微观结构和组成进行表征,对织物的电磁参数进行测试和分析。结果表明:当改性织物Fe_(3)O_(4)/rGO负载质量比为15∶1时,柔性织物的吸波效果最优。当复合吸波材料的厚度为4 mm时,在11.3 GHz处的最小反射损耗达到-18.4 dB,有效吸收带宽范围为10.63~11.72 GHz。文章为研究高效、宽频柔性吸波材料的设计开发提供参考。

关键词： 氧化石墨烯   金属负载   CO_(2)水合物   诱导时间  

摘要： 针对CO_(2)在水合物生成过程中生成速度慢、储存能力低、生成条件苛刻等问题,以双金属Cu、Al负载氧化石墨烯(GO)为添加剂,进行了CO_(2)水合物生成的动力学特性研究。对制备的GO-Cu-Al进行TEM、EDS、XPS表征及稳定性分析;在274.15 K、3.0 MPa的条件下,对GO-Cu-Al体系进行CO_(2)水合物生成动力学实验,分析了GO-Cu-Al的质量分数对CO_(2)水合物生成的诱导时间、反应时间、气体消耗量和储气量的影响,并针对单金属负载体系与双金属负载体系对CO_(2)水合物生成的影响进行了对比分析。结果表明,双金属Cu、Al可均匀地负载至GO上,且稳定性良好;在274.15 K、3.0 MPa的条件下,当GO-Cu-Al的质量分数为50μg/g时,CO_(2)水合物生成的诱导时间为85 min,反应时间为170 min,气体消耗量为0.216 mol,储气量为123.81 cm^(3)/cm^(3)。与纯水体系相比,其诱导时间、反应时间约为纯水体系的1/4、1/7,气体消耗量和储气量也均有提升;与单金属负载体系相比,其诱导时间为单金属体系的1/2,反应时间为单金属体系的1/5,储气量提升明显。

关键词： 空间制冷   冷链   高导热   热阻  

摘要： 超柔性高导热冷链研究在空间载荷的红外焦平面制冷、活动性高效传热和均温热管理领域具有重要的工程价值和战略意义。提出一种新型石墨烯膜冷链构型,并对其开展热力协同设计和性能试验研究。系统地探究了冷链长度、搭接长度、端头立柱尺寸及数量等对导热带热传递的影响,同时验证了冷链长度、厚度和宽度分别对其振动传递的影响。研究结果表明:焊料填充对于冷链热导率的提升有着显著的影响。增加搭接长度、端头立柱数量和直径均能有效提高冷链热导率,而减小厚度、增加宽度和宽厚比均会增加冷链端部响应幅值。本文的研究结果可为兼具高柔性和高导热性的新一代冷链的选型与设计提供依据。