关键词： defect engineering   graphene   oxygen plasma   me-chanical and electrical properties  

摘要： 从石墨烯的制备到实际应用的整个过程中,缺陷的存在或引入不可避免.因此,阐明缺陷如何影响石墨烯的性能至关重要.本研究通过实验研究和理论计算的方法研究了石墨烯的结构变化、缺陷演变及性能调控.结果表明,当处于sp3缺陷状态时,石墨烯能够较好的保持其原始的机械性能,而随着缺陷数量迅速增加,石墨烯的机械性能显著下降,整体结构最终被破坏.此外,氧等离子体辐照引入的空位缺陷的散射效应增加了电子散射的概率,但掺杂效应有利于石墨烯的电传输;同时,石墨烯面内导电性与氧等离子体处理引起的石墨烯表面起伏程度呈负相关.本工作为基于缺陷工程的石墨烯和其它二维材料的改性研究提供了指导方向.

关键词： 石墨烯   孔隙   屈曲   FG-GRC   截锥壳   解析法  

摘要： 为研究轴向拉力与静水压力作用下多孔石墨烯增强截锥壳的屈曲特性,基于泡沫金属材料参数的关系和修正的Halpin-Tsai模型,计算了不同孔隙和石墨烯分布的石墨烯增强复合材料的物性参数。利用经典薄壳理论建立了截锥壳屈曲控制方程,并用Galerkin积分法求得了屈曲临界荷载的解析解,根据数值结果讨论了孔隙、石墨烯和截锥壳几何尺寸等因素对材料临界屈曲荷载的影响。结果表明,石墨烯作为增强材料可显著提升壳体的抗屈曲性能,且其抗屈曲能力随着石墨烯含量增加而提高;当壳体表层孔隙少且石墨烯含量高时,截锥壳的抗屈曲能力更好;另外,截锥壳尺寸也会对其抗屈曲性能造成影响。

关键词： 钼酸铋   碳纳米管   氧化石墨烯   光催化性能  

摘要： Bi_(2)MoO_(6)是一种典型的Aurivillius型结构,具有适当的带隙能(2.7 eV),能够捕捉可见光,具有优异的光催化性能,但是光生载流子在催化剂表面容易复合,造成量子效率低。以五水硝酸铋(Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O)、二水合钼酸钠(Na_(2)MoO_(4)·2H_(2)O)、氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNTs)为原材料,通用水热法制备了石墨烯/碳纳米管/钼酸铋复合光催化材料,并对罗丹明B进行了光催化降解。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪和紫外可见分光光度计对所制备样品的表观形貌、晶体结构和光催化性能进行了表征和分析。结果表明:适量的碳纳米管大大提高了复合粉体比表面积,有效促进光催化降解罗丹明B的性能,同时确定最佳水热反应温度为120℃,过高的水热温度会造成钼酸铋晶粒的长大,进而不利于光催化性能。

关键词： 石墨烯   热导率   声子   缺陷   第一性原理  

摘要： 石墨烯作为新型高导热材料,在微器件散热领域具有极大的应用潜力。本文通过第一性原理计算分别研究了N、O修饰及N掺杂等三种类型缺陷对石墨烯热传导性质的影响。结果表明,添加缺陷后石墨烯热导率降低程度为N修饰>O修饰>N掺杂,三种缺陷下室温热导率分别为60.7 W/(m·K)、81.2 W/(m·K)和2180 W/(m·K)。添加缺陷后低频声子弛豫时间显著降低,石墨烯晶体的严格周期性排列被破坏而造成的声子散射率增加是热导率大幅下降的主要原因。

关键词： 石墨烯   应用   材料  

摘要： 石墨烯是碳原子以SP^(2)杂化组成的二维碳纳米材料.自从石墨烯在2004年被发现后,石墨烯的制备与应用就以飞快地速度发展.不仅在一定的规模下实现了石墨烯的量产化,同时石墨烯特性在各领域的应用也越发的成熟.简单阐述了近年来石墨烯在储能、环保和材料领域的应用.并对未来石墨烯的发展潜力和前景作出了展望.

关键词： 石墨烯专利技术   发展现状   对策  

摘要： 近年来,石墨烯专利技术成为全球技术研究的热点之一,广西科研人员也积极参与了这一领域的研究。文章以IncoPat全球科技分析运营平台为专利信息检索和分析工具,研究分析了广西石墨烯专利技术发展现状与趋势,并提出促进广西石墨烯专利技术发展的对策性建议。研究结果表明:广西的石墨烯技术研究起步较晚,近十年石墨烯专利申请量呈现明显的先升后降的趋势,研究侧重于石墨烯量子点、氧化石墨烯及复合工作模式等技术领域。研究主体以高校和企业为主,其中桂林电子科技大学、桂林理工大学、广西大学的专利申请量位居前列。相对于江苏、四川等省份,广西的石墨烯技术研究活跃度仍显不足,并且企业尚未成为石墨烯技术创新的主体。

关键词： 团队开发   蒙特利尔大学   石墨烯   碳原子   化学气相沉积   论文发表   《自然》杂志   加拿大  

摘要： 石墨烯被称为“21世纪的神奇材料”。自2004年发现以来,这种单层碳原子材料一直因其众多独特性能而备受推崇。但目前大量生产的石墨烯有个缺点:质量不高。现在,美国哥伦比亚大学和加拿大蒙特利尔大学联合研究团队开发出一种新方法,利用无氧化学气相沉积(OF-CVD)法来净化石墨烯,从而大规模生产高质量石墨烯。相关论文发表在2024年5月29日的《自然》杂志上。

关键词： 石墨烯-铜复合材料   电导率   三维微孔结构   载荷强度  

摘要： 石墨烯-铜复合材料具有广阔的应用前景。然而,具有超高导电性的石墨烯-铜复合材料仍未成功开发和应用。本研究利用铜粉烧结内部形成三维微孔,并通过化学气相沉积(CVD)法合成石墨烯-铜异质结构。将其挤压成直径为4 mm的铜-石墨烯复合线材,测量了其在室温和高温下的电导率,获得了导电率(101.0%IACS)高于国际退火铜(100%IACS)的铜-石墨烯复合材料,且石墨烯-铜复合导线的高温载流量比纯铜线高5.45%。本研究为获得超高导电性铜基复合材料提供了新的思路。

关键词： 单脉冲   氧化石墨烯   Ni基复合镀层   微观结构   耐磨损性能  

摘要： 本研究利用单脉冲电沉积技术在Q235钢表面制备了一种新型的Ni基减摩耐磨三元复合镀层,首先通过研究氧化石墨烯(GO)浓度对Ni-纳米TiC基复合镀层形貌、镀速及硬度的影响确定了最佳的GO添加量,然后利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和X射线光电子能谱仪(XPS)等设备对三元复合镀层的结构进行了表征。最后与Ni-纳米TiC复合镀层等进行了对比,研究了三元复合镀层的硬度及耐磨损性能。结果表明:镀液中GO的最佳质量浓度为200 mg/L。此时,Ni-纳米TiC-GO复合镀层的表面均匀致密,粗糙度值Ra=3.087μm。XRD和拉曼光谱等分析结果表明纳米TiC和GO成功复合到Ni基镀层之中。Ni-纳米TiC-GO复合镀层的硬度为726.3HV,约是Ni-纳米TiC复合镀层(463.8HV)的1.5倍。Ni-纳米TiC-GO复合镀层的平均摩擦系数为0.108,相比于Ni-纳米TiC复合镀层(0.285),其具备更好的减摩耐磨性能。

关键词： 防静电   环氧地坪   涂料   导电   石墨   石墨烯  

摘要： 静电产生的电磁波危害工作生活,因此需要性能良好的静电防护材料。本研究综合分析了静电防护涂料中导电材料的特点和防静电机理。以防静电环氧地坪涂料为例,分析静电防护材料中的导电矿物材料,重点分析了导电金属抗静电涂料、浅色抗静电涂料、碳系抗静电涂料中导电矿物材料。以碳系抗静电涂料为主,分析了决定防静电性能的导电材料的成分、结构和性能。在此基础上,探讨抗静电地坪涂料导电矿物材料的发展趋势,探索能够防护静电的高性能抗静电地坪涂料。与传统导电材料相比,碳石墨矿物材料具有明显优势。采用石墨矿物为原料合成的石墨烯碳添加少量就能大幅提高环氧树脂的电导率,获得优异的防静电效果。深入研究导电矿物微观结构特点,在分子原子层次上进行纳米结构组装,有可能开发出高性价比的抗静电涂料,提高电子仪表、医药等行业生产生活洁净场所的防静电水平。