关键词： 石墨烯/骨胶纳米流体   分散稳定性   光吸收效果   光热转换效率  

摘要： 在能源危机背景下,能够将太阳能转换成热能的纳米流体光热材料体系脱颖而出。石墨烯纳米流体具有高稳定性的优点,在光热吸收领域具有良好的应用前景,但石墨烯在基液中易团聚,影响其在石墨烯纳米流体中的更广泛应用。本工作利用球磨法制备石墨烯/骨胶纳米复合材料,两步法制备分散稳定的水基石墨烯/骨胶纳米流体。研究了石墨烯与骨胶之间的质量比对石墨烯/骨胶纳米流体稳定性的影响机制,在此基础上进一步探讨了石墨烯/骨胶纳米流体的浓度对其光热吸收性能的影响。结果表明,石墨烯与骨胶质量比为1∶4时,纳米流体具有高稳定性浓度,浓度为0.009%时石墨烯/骨胶纳米流体的光热转换效率达到98.46%,较去离子水提高了24.31%。同时,研究发现石墨烯/骨胶纳米流体能够达到分散稳定状态且具有良好的光热转换性能。

关键词： 氧化石墨烯   尿酸酶   白蛋白   选择性吸附   荧光猝灭  

摘要： 探讨白蛋白存在下氧化石墨烯对尿酸酶的吸附性能,为氧化石墨烯负载尿酸酶的应用提供依据。分析氧化石墨烯负载尿酸酶或和白蛋白混合物的荧光光谱法、圆二色谱和显微镜结构,聚丙烯酰胺凝胶电泳检测氧化石墨烯负载尿酸酶或和白蛋白混合物上清液蛋白情况。氧化石墨烯负载尿酸酶和白蛋白形成复合物后导致片层增厚。氧化石墨烯对尿酸酶或白蛋白的荧光猝灭Stern-volmer图均为弯向Y轴的上升曲线,提示氧化石墨烯对尿酸酶或白蛋白猝灭机制属于动态和静态猝灭。氧化石墨烯负载白蛋白在尿酸酶作用后荧光光谱与白蛋白光谱一致,且混合物的二级结构组成与尿酸酶结构接近,以β-折叠为主,且蛋白二级结构无显著改变。聚丙烯酰胺凝胶电泳显示氧化石墨烯负载尿酸酶和白蛋白复合物的上清液中白蛋白条带清晰,而尿酸酶条带消失。氧化石墨烯对尿酸酶有一定选择性,推测出氧化石墨烯负载尿酸酶后在白蛋白干扰下有一定的稳定性。

关键词： 石墨烯   聚丙烯   力学性能   复合材料  

摘要： 为了探索具有工业化发展前景的石墨烯增强复合材料制备工艺,采用熔融共混法制备了石墨烯/聚丙烯复合材料,并通过实验与计算分析了石墨烯的增强机制。结果表明,通过熔融共混,石墨烯可在基体中均匀分散;当石墨烯质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度为50.3 MPa;当石墨烯质量分数为4.0%时,复合材料的弹性模量和拉伸强度比聚丙烯基体分别增加了77.1%和22.5%;石墨烯的均匀分散及石墨烯与聚丙烯基体之间存在的相互作用使石墨烯/聚丙烯界面可实现有效的应力传递。

关键词： 石墨烯   N/S共掺杂   中空结构   负极   储钠  

摘要： 采用软模板法制备N/S共掺杂空心石墨烯球,利用XRD、XPS、SEM和TEM对材料的形貌结构进行表征,以NS-rGO为负极材料组装了钠离子半电池并通过恒流充放电测试其电化学性能。结果表明,N/S共掺杂空心石墨烯球成功制备,得益于N/S元素掺杂引入的大量储钠活性位点,在0.1 A/g的电流密度下,NS-rGO材料的首圈可逆容量提升至326.1 mAh/g。中空石墨烯球结构保障了NS-rGO材料具有优秀的循环保持率和较高的倍率性能,在0.1 A/g电流密度下循环500圈后仍有301.1 mAh/g的容量,容量保持率为96.7%,在5.0 A/g电流密度下循环2 000圈后仍有170.8 mAh/g的容量,容量保持率为96.4%。

关键词： 聚苯胺   纳米材料   掺杂   腐蚀   环氧涂层  

摘要： 为改善纳米复合材料形貌结构和提高其防腐性能,减少材料腐蚀导致的经济损失和安全事故,本文在硫酸体系中通过原位聚合将苯胺(ANI)分别与不同配比的还原氧化石墨烯(RGO)和碳纳米管(CNTs)制备RGO/PANI和CNTs/PANI一次掺杂态产物,将一次掺杂态产物分别经氨水解掺杂后,在硫酸体系中对两种产物共同进行二次掺杂制备得到硫酸RGO CNTs/Redoped PANI复合材料。采用SEM、TEM、FTIR、UV-Vis对不同产物的形貌和结构进行表征,通过电化学测试研究了产物的防腐性能;并将二次掺杂制备的三元纳米复合材料与环氧树脂制备成涂层,对涂层进行交流阻抗测试和中性盐雾试验。结果表明:二次掺杂方法可有效提升原位聚合的产物性能;在RGO∶ANI为1∶10、CNTs∶ANI为1∶15时,产物形貌和防腐性能最优,缓蚀率可达81.18%;制备的复合涂层在3.5wt%NaCl溶液中浸泡1440 h后,仍保持较高阻抗值,添加量为1wt%的涂层阻抗值达6.019×10^(10)Ω·cm^(2),且经1440 h中性盐雾试验后,涂层表面无鼓泡和其他劣化现象,仅在划痕处有少量锈蚀但未扩散蔓延,体现出优异的防腐性能。表明开发基于聚苯胺纳米复合材料重防腐涂料体系的可行性,可为金属材料提供长效防护。

关键词： 量子反常霍尔效应   无序   拓扑安德森绝缘体   量子输运  

摘要： 石墨烯是具有蜂窝结构的特殊二维材料,在电子器件应用方面具有潜力.拓扑安德森绝缘体现象是一种在无序诱导下系统从金属转变为拓扑绝缘体即拓扑安德森绝缘体的新奇现象.本文基于Haldane模型,利用非平衡格林函数理论,分别计算了不同状态下ZigZag边界准一维石墨烯条带的输运性质随无序的变化.研究发现拓扑平庸和拓扑非平庸状态下的系统都具有鲁棒的边缘态.当费米能处于导带中,两种状态的系统在较弱和较强无序作用下电导快速下降,而在中等无序强度下,前者电导下降减缓,后者出现电导为一的平台,表明系统出现拓扑安德森绝缘体相.对边缘态与体态的传输系数的分析表明Haldane模型中上述现象的形成基础是体态与鲁棒边缘态的共存,随着无序的增强体态被局域化,拓扑平庸的边缘态能一定程度下抵抗中等强度的无序,有拓扑保护的边缘态鲁棒性更强几乎不受影响,使得系统输运稳定性增强并产生电导平台.

关键词： 多孔复合材料   储氢   石墨烯   钯金   分子模拟  

摘要： 基于氧化还原结合浸渍法,制备得到Pd负载的氧化石墨烯。进一步以NaBH 4为还原剂,室温环境下一步还原制备获得不同Pd负载量的还原氧化石墨烯(Pd-rGO)复合材料。利用XRD、FT-IR、Raman、TEM和N 2吸附-脱附等分析手段对材料进行表征,明确不同Pd负载量的Pd-rGO复合材料的结构特征。结果表明:制备得到的Pd-rGO复合材料具有高的缺陷程度以及比表面积,孔径均匀分布于3.9~4.2 nm范围内,Pd纳米粒子粒径平均为5 nm,粒径小且分散均匀;通过对材料进行氢气吸附性能测试,获得了Pd-rGO复合材料的储氢性能,经过Pd负载的石墨烯基于氢溢出效应,使得石墨烯的储氢容量提高最大达到64.7%。此外,通过密度泛函理论计算对该复合体系强化储氢机理进行了计算和分析。

关键词： 氧化石墨烯   黄原胶   稳泡   泡沫驱   提高采收率  

摘要： 纳米材料具有良好的稳泡效果,材料经改性后能进一步提升泡沫性能,提高三次采油泡沫驱原油采收率.以氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)为基体,通过表面羧基化改性,利用乙二胺(Ethylenediamine,EDA)为桥梁,接枝具有耐盐和增黏效果的黄原胶(Xanthan Gum,XG)作为新型稳泡剂.通过FT-IR,XPS,Raman,TEM对不同改性阶段的材料的形貌、结构以及官能团进行表征分析.同时,考察了浓度、矿化度、pH对体系的影响.结果表明,和XG体系相比,新型稳泡剂的效果随着其浓度的增加而更加明显,还具有更好的抗盐性和pH稳定性.在85℃老化30 d后,新型稳泡剂损失13%,大幅减小了损失率.体系的界面张力值达到10-2,具有良好的界面性能.在85°C,4 MPa条件下,进行了双管驱替室内实验,结果表明,泡沫体系在高渗透岩心实现了封堵,改善了低渗透岩心的驱替效果,最终提高采收率达21.11%.

关键词： 氧化石墨烯   生物硫醇   比色传感   过氧化物模拟酶  

摘要： 目的开发一种能够实时、快速、可视化检测生物硫醇(MEs)的方法,为疾病的早期诊断和评估提供有力手段。方法通过改良的Hummers方法制备具有优异的类过氧化物酶活性(POD-like)的片状氧化石墨烯(2D GO),并将比色法与智能手机集成构建快速可视化检测MEs的传感策略。结果2D GO能够催化过氧化氢(H2O2)分解产生具有强氧化性的羟基自由基(·OH),进而将无色3,3',5,5'-四甲基联苯胺(3,3',5,5'-tetramethylbenzidine,TMB)氧化为蓝色的ox-TMB,结合MEs的强还原作用对“2D GO+TMB+H2O2”比色传感体系显色效果的抑制作用实现了对MEs的快速可视化检测。结论基于2D GO所构建的比色平台具有较宽的线性检测范围(10~1000μmol/L)以及良好的检测限(LOD<7μM),并成功用于测定胎牛血清样品中的MEs,回收率表现良好。

关键词： Graphene Oxide   Modified asphalt   Rheological property   Self-healing  

摘要： Graphene oxide nanomaterials are increasingly used in various fields due to their superior *** order to study the influence of graphene oxide additives on the performance of modified asphalt,in this study,graphene oxide modified asphalt was prepared and characteristics was studied including the high deformation resistance performance and the self-healing property of modified *** groups and morphology of graphene oxide modified asphalt were described by Fourier transform infrared *** high deformation resistance performance and self-healing effect of asphalt samples were obtained through dynamic slear rheometer(DSR)*** shows that graphene oxide dispersions improve the performance of asphalt relatively well compared to graphene oxide *** is no chemical reaction between graphene oxide and asphalt,but physical *** addition of graphene oxide improved the high deformation resistance of modified asphalt and expedited the self-healing ability of asphalt under fatigue load.