关键词： 聚乳酸   纳米复合材料   氧化石墨烯   生物降解性  

摘要： 首先制备了羧基封端生物降解聚酯弹性体粒子(CBEP)和氧化石墨烯(GO)片层彼此呈隔离依附状态的CBEP/GO纳米复合粉末,然后将CBEP/GO纳米复合粉末与聚乳酸(PLA)熔融共混,借助CBEP粒子在PLA基体中的良好分散性,将吸附在CBEP粒子表面的GO片层均匀分散在PLA基体中,制备出PLA/CBEP/GO三元纳米复合材料。分析结果表明:GO能够良好分散在PLA基体中;与纯PLA相比,PLA/CBEP/GO三元纳米复合材料的断裂伸长率由纯PLA的4.6%提高至71.0%,且PLA/CBEP/GO三元纳米复合材料的缺口冲击强度提高到纯PLA的1.64倍,同时提高了PLA的热稳定性能和PLA的导电与导热性能。CBEP/GO纳米复合粉末在PLA基体中起到异相成核剂的作用,提高PLA的结晶性能,缩短了PLA的结晶时间。

关键词： 石墨烯   碳纳米管   太赫兹超表面   痕量生化传感  

摘要： 太赫兹超表面传感技术在生物医学检测和疾病诊断领域具有显著优势,这主要得益于太赫兹波的非电离性和生物分子指纹谱特性。本文综述了基于石墨烯和碳纳米管的碳基太赫兹超表面传感器的最新研究,重点讨论了这些传感器在提高灵敏度、特异性检测以及构建宽带指纹频谱等方面的应用,包括不同局域模式下的灵敏度增强和功能材料特殊修饰的特异性检测。具体来说,石墨烯超表面传感器利用其高电子迁移率和线性色散关系,在太赫兹频段内实现灵敏响应。碳纳米管薄膜因其高比表面积和优异的电学性能,提供了更多的活性位点,增强了传感器的检测能力。通过特异性修饰,如功能化金纳米颗粒和生物探针,超表面传感器能够构建高选择性界面,减少背景噪声干扰,提高对目标分子的识别能力。综述强调了碳基太赫兹超表面传感器在实现高灵敏度检测和多功能应用方面的潜力,同时也指出了当前技术面临的挑战和未来发展的方向。

关键词： SiC/Al界面   石墨烯   电子结构   第一性原理   界面性质  

摘要： 为改善SiC/Al界面结合强度,在其界面处引入石墨烯中间层作为增强相。采用第一性原理计算方法,建立了18种Al/单层石墨烯/SiC(0001)-Si和Al/双层石墨烯/SiC(0001)-Si界面模型,分别研究单层石墨烯和双层石墨烯增强SiC/Al的界面结合情况。结果表明:石墨烯增强后的SiC/Al界面具有强界面特征,界面处Si原子和Al原子与石墨烯层C原子均以共价键与离子键的混合形式成键。其中,双层石墨烯增强SiC/Al界面分离功最大值为6.23 J/m^(2),界面间距为2.15Å;而单层石墨烯增强SiC/Al界面最大值仅为4.41 J/m^(2),界面间距为2.15Å。这表明双层石墨烯比单层石墨烯更能有效改善SiC/Al界面润湿性,显著增强SiC/Al界面结合强度。

关键词： 石墨烯/铜   复合结构   调控方法   强化机制   性能  

摘要： 随着特高压大容量输电技术发展,电力变压器额定容量和电压等级的不断提升对变压器绕组导线的机械性能和导电性能提出了更高的要求。在铜基中加入石墨烯,提升铜的机械、导电、导热等特性来用作新的变压器绕组材料可极大提升变压器的性能和电能传输效率。综合国内外研究现状,介绍了几种石墨烯/铜复合材料的基本结构,通过对石墨烯/铜复合材料不同改性方式的论述,揭示了如何解决石墨烯团聚和界面结合问题的机制,阐述了石墨烯/铜复合材料的研究进展,并对目前研究存在的不足进行了总结和探讨,最后展望了石墨烯/铜复合材料改性调控方法的下一步发展方向。

关键词： 聚乳酸-羟基乙酸共聚物   赖氨酸   氧化石墨烯   纳米粒子   复合支架   骨再生   生物组织工程  

摘要： 背景:骨损伤后如何有效促进骨再生和骨重建一直是临床骨修复研究中的关键问题,利用生物和降解材料搭载生物活性因子在骨修复中具有优秀的应用前景。目的:探究赖氨酸接枝氧化石墨烯(LGA-g-GO)纳米粒子改性的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)复合支架对成骨分化及新骨形成的影响。方法:将PLGA溶于二氯甲烷中,利用溶剂挥发法制备PLGA支架;将氧化石墨烯均匀分散于PLGA溶液中制备PLGA/GO复合支架;利用化学接枝法制备LGA-g-GO纳米粒子,将LGA-g-GO纳米粒子按不同的质量比(1%,2%,3%)与PLGA共混构建出PLGA/LGA-g-GO复合支架。表征5组支架的微观形貌、亲水性、蛋白吸附能力。将MC3T3细胞分别接种于5组支架表面,检测细胞增殖与成骨分化情况。结果与结论:①扫描电镜下可见PLGA支架表面光滑平坦,其余4组支架表面粗糙,并且随着LGA-g-GO纳米粒子加入量的增加,复合支架的表面粗糙程度加重;PLGA/LGA-g-GO(3%)复合支架的水接触角低于其他4组支架(P<0.05);PLGA/LGA-g-GO(1%,2%,3%)复合支架的蛋白吸附能力强于PLGA、PLGA/GO支架(P<0.05);②CCK-8检测显示,PLGA/LGA-g-GO(2%,3%)复合支架可促进MC3T3细胞的增殖;碱性磷酸酶染色与茜素红染色显示,PLGA/LGA-g-GO(2%,3%)组细胞碱性磷酸酶活性高于其他3组(P<0.05),PLGA/GO组、PLGA/LGA-g-GO(1%,2%,3%)组钙沉积多于PLGA组(P<0.05);③结果表明,PLGA/LGA-g-GO复合支架能够促进成骨细胞的增殖和成骨分化,有利于骨损伤后的骨再生和骨重建。

关键词： 石墨烯   织物   防紫外线性   导电性   耐磨性  

摘要： 通过浸渍还原法将还原氧化石墨烯负载到织物表面,得到具有导电性和防紫外线功能的功能型织物,选用棉、棉氨、涤纶、涤氨织物,对比分析4种功能型织物的防紫外线性能及导电性。结果表明:在经过100次耐磨试验后,RGO-棉织物的防紫外线功能最好,其UPF值为1108.23,UVA值为0.09%;RGO-涤纶织物防紫外线功能最差,其UPF值为99.03,UVA值为1.86%。在经过100次摩擦试验后,4种织物的表面电阻值都小于90.00 kΩ,其中RGO-涤氨织物电阻最大,为87.00 kΩ,RGO-棉织物表面电阻最小,为14.37 kΩ。RGO-涤氨织物和RGO-棉织物的耐洗性能优于RGO-棉氨织物与RGO-涤纶织物。

关键词： α-Fe_(2)O_(3)   石墨烯   非对称超级电容器   循环性能  

摘要： 为实现非对称超级电容器(ASC)的高电化学性能,以FeCl_(3)·6H_(2)O为铁源,通过水热法将α-Fe_(2)O_(3)纳米颗粒均匀分散在还原的氧化石墨烯(RGO)薄片上,成功制备α-Fe_(2)O_(3)/RGO复合材料。该复合材料采用SEM、TEM、XRD和XPS进行表征,并利用标准三电极体系进行电化学性能测试。结果显示:高度组装的α-Fe_(2)O_(3)/RGO在1 A·g^(-1)下具有740.8 F·g^(-1)的大比电容,并且于5 A·g^(-1)下实现80.0%的长循环稳定性(10000圈)。以制备的α-Fe_(2)O_(3)/RGO为负极,NiCo_(2)O_(4)为正极组装了NiCo_(2)O_(4)//α-Fe_(2)O_(3)/RGO非对称超级电容器,不仅在792.8 W·kg^(-1)下获得47.8 Wh·kg^(-1)的能量密度,而且在5 A·g^(-1)下仍然维持78.6%的循环稳定性(10000圈)。这极大地促进了ASC在储能系统的应用。

关键词： 冷冻电镜   样品制备   石墨烯   生物大分子  

摘要： 在冷冻电镜结构解析过程中,样品制备是关键限速步骤之一,经常受到气液界面等问题困扰。石墨烯支撑膜能够富集生物样品颗粒、降低电子束照射导致的样品漂移和充电效应,并且具有较低的背景噪音,已经被应用于冷冻样品的制备,缓解气液界面等问题造成的影响,提高样品制备成功率。为了更广泛地将石墨烯载网用以冷冻电镜样品制备,本文介绍了石墨烯膜覆盖度的表征办法和对比了不同亲水化处理条件对石墨烯支撑膜产生的影响,着重针对使用石墨烯载网制备冷冻样品时出现的一些异常冰层现象进行了研究分析,并讨论了冷冻样品制备过程中溶液的扩散过程。该研究加深了对石墨烯表面液体分布和扩散过程的理解,为优化使用石墨烯载网用以冷冻电镜样品制备提供了基础。

关键词： 石墨烯   天然石墨   膨胀石墨   液相剥离   透明导电膜  

摘要： 石墨烯具有诸多优异的理化性能,其功能产品正逐步从理论研究走向产业应用,但如何高质量、低成本的批量化制备仍是限制石墨烯产品规模化推广的关键。本文提出了一种基于膨胀剥离过程的石墨烯制备方法,该方法先将天然石墨在常温常压下自行膨胀以减弱层间范德华力,再对膨胀后的石墨进行液相剥离即得到石墨烯片。与已有报道相比,该方法省去了石墨膨胀需要高温加热或微波辐照这一必要条件,且对不同规格天然石墨均适用,具有显著的成本优势。采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪、Raman光谱仪对石墨烯的形貌、成分和晶体质量进行了表征分析,制备的石墨烯片60%以上厚度在5层以下,具有较高晶体质量,不含硫,含氧量极低。再将石墨烯片通过旋转涂覆制成透明导电膜,测得85.2%透光度条件下方块电阻低至118Q/sq,进一步证实该方法能够高质量、低成本制备石墨烯。

关键词： 沉淀转化法   纳米氧化铜   石墨烯   对乙酰氨基苯酚  

摘要： 文章采用沉淀转化法制得纳米氧化铜,后将其分散至N,N-二甲基甲酰胺,加入石墨烯利用简单超声法,将石墨烯分散到纳米氧化铜分散液中,得到纳米氧化铜/石墨烯复合材料,修饰在玻碳电极表面。利用差示脉冲伏安法进行对乙酰氨基苯酚的电化学检测实验,通过分析得出,与裸电极相比,纳米氧化铜/石墨烯复合材料修饰电极大幅度提高了对乙酰氨基苯酚在电极上的电化学响应信号,在20~900μmol范围内,响应电流随对乙酰氨基苯酚浓度的增加呈线性增长,电极具有良好的重现性和稳定性。