关键词： 石墨烯及其衍生物   分散性   水泥基材料   力学强度   耐久性   作用机理  

摘要： 石墨烯及其衍生物作为二维纳米材料，以其卓越的物理和化学性质而闻名。大量研究表明，石墨烯及其衍生物能够显著改善水泥基复合材料的固有缺陷，如抗拉强度低、韧性差以及易开裂等问题。因此，它们在高性能水泥基复合材料的制备中展现出巨大的潜力。然而，由于石墨烯具有较高的比表面积，且层间存在范德华力，使得石墨烯在水泥基体中极易发生团聚现象。团聚不仅阻碍了石墨烯优异性能的发挥，还会导致水泥基材料性能的劣化。因此，提高石墨烯在水泥基材料中的分散性对于其广泛应用至关重要。本文首先介绍了石墨烯及其衍生物的表面结构和性质，全面且重点地综述了其在水泥基材料中不同的分散方法，并进一步总结了石墨烯基材料对水泥基材料力学性能和耐久性的影响。在此基础上，详细阐述了石墨烯及其衍生物在水泥基材料中微观及纳观的作用机理。此外，本文分析了当前存在的问题并展望了该领域未来的发展趋势。

关键词： 石墨烯气凝胶   磺化处理   表面改性   吸附   醇胺  

摘要： 在煤化工行业，醇胺可作为有效萃取煤焦油中酚类化合物的溶剂，但萃取剂的氨基(-NH2)和酚羟基之间易形成氢键，导致部分有机胺残留在酚油中。因此，开发高效、稳定的固体吸附剂，去除酚油中残留的胺类萃取剂是极为必要的。以氧化石墨烯和对氨基苯磺酸重氮盐为原料、乙二胺为交联剂，经过水热反应和冷冻干燥制备了一种可压缩、易回弹的磺化石墨烯气凝胶（SGA），并作为去除酚油中残留有机胺的吸附剂。通过强吸电子效应的磺酸基(-SO3H)将-NH2固相吸附。FT-IR和元素分析结果证实，磺化策略能够在石墨烯表面有效引入-SO3H，且其含量可调控；氮气吸脱附测试结果表明，SGA的平均孔径为12～14 nm，其较大的介孔结构有利于粗酚油的吸附贮存。饱和吸附实验结果表明，SGA对粗酚油的平均吸附量为100 g/g。吸附试验结果表明，当氧化石墨烯和对氨基苯磺酸重氮盐的质量比为1:3时，在180 ℃下水热反应12 h制备的磺化石墨烯气凝胶（SGA2），对酚油中残留醇胺的吸附效果较好，酚组分含量由69.02 wt%（原酚油浓度）提升至76.41 wt%（吸附醇胺后）。对SGA2进行20 min氧等离子体处理后，其在50 ℃时对醇胺吸附效果达到最高，酚组分含量进一步提升至79.89 wt%。SGA2展现出较好的醇胺吸附性能，为高效碳基吸附剂的制备提供了理论支撑。

关键词： 断路器   高压电触头   铜钨复合材料   石墨烯   摩擦磨损性能  

摘要： 输变电等级和电网容量的提升亟需增强高压断路器电触头的摩擦磨损性能，石墨烯的添加可有效提升CuW复合材料的耐磨性能。采用室温及高温球/销-块往复滑动摩擦磨损试验模拟石墨烯增强CuW复合材料在实际插拔工况下的耐磨性能。结果表明：室温下，石墨烯的添加可以降低CuW复合材料的摩擦系数、磨损量及表面粗糙度，提升其耐磨性能。500℃时，添加石墨烯形成的超硬碳化物颗粒会破坏表面形成的氧化层，导致石墨烯和碳化物对耐摩擦磨损性能的提升效果减弱。因此CuW复合材料和石墨烯增强CuW复合材料的高温耐摩擦磨损性能相差不大。

关键词： 激动素   电化学传感器   羧基化氧化石墨烯   MXene   壳聚糖  

摘要： 制备了一种新型的检测激动素（KT）电化学传感器。该传感器以丝网印刷电极（SPE）为基底电极，采用羧基化氧化石墨烯（COOH-GO）、MXene、壳聚糖（CS）组成的复合材料作为修饰材料，采用滴涂法一步修饰在SPE表面；显著提高了电极的导电性和催化活性，实现了KT的检测。结果表明：该传感器可在5.00～500.00 μmol/L范围内检测KT，检测限为1.74 μmol/L；在生菜样本中的回收率为96.8%～103.4%，相对标准偏差（RSD）为2.2%～3.1%。该传感器具有较强的实际应用潜力。

关键词： 氧化石墨烯   涂层/钢基体系统   界面结合性能   数字图像相关法   有限元模拟  

摘要： 文章采用试验和有限元模拟方法研究了不同氧化石墨烯含量的涂层/钢基体系统在海洋环境下的界面结合性能。通过结合数字图像相关法的拉伸试验，计算分析氧化石墨烯涂层的断裂强度、断裂韧性与界面剪切强度，并使用有限元方法模拟涂层/钢基体系统的表面与界面裂纹开裂过程。结果表明，随着氧化石墨烯添加量的增加，氧化石墨烯对涂层/钢基体系统界面结合性能的提升效果先增强后减弱，质量分数为0.3%的氧化石墨烯涂层在腐蚀后具有最优的界面结合性能，氧化石墨烯的添加对系统界面结合性能中涂层韧性的提升最为显著。

关键词： 手性材料   手性诱导   有机超分子材料   超分子自组装   二维材料   石墨烯   圆偏振光   有机光电探测器  

摘要： 圆偏振光（Circularly Polarized Light， CPL）探测器的活性层多为手性有机材料，针对其存在响应速度慢、光电流弱和对CPL区分度低等问题，文中通过溶剂诱导法诱导有机聚合物聚（3-己基噻吩）（P3HT）超分子自组装成手性纳米线（nanowire， nw）结构。以手性nw-P3HT为活性层的光电探测器能够探测CPL，并且对光具有灵敏的响应度和较好的稳定性，但光电流较小。利用石墨烯作为载流子收集装置优化了器件结构，有效提升了CPL探测器的性能。引入石墨烯使CPL探测器的光电流提升了5个数量级，上升时间缩短了16%，下降时间缩短了20%。以石墨烯为载流子收集装置的探测器对CPL的区分能力提升了30%。利用石墨烯增强CPL探测器的策略在光学成像和光学传感器中具有潜在的应用价值。

关键词： 石墨烯   检测方法   质量评价   标准化   体系研究  

摘要： 随着我国石墨烯材料规模化制备、石墨烯高精尖技术、石墨烯材料产业化应用等方面的创新升级,研究形成应用性广、普适性强的石墨烯测量标准、质量评价方法和应用准则尤为重要。该文介绍了石墨烯材料及产品市场现状,梳理了石墨烯标准化研究进展,从4个方面分析了石墨烯产品质量评价方法体系,包括基于不同形态石墨烯原材料的检测方法、基于碳材料及类石墨烯材料的检测方法、基于表征手段的检测方法、基于石墨烯应用领域的检测方法,最后对石墨烯检测的机遇与挑战进行了总结,并展望了未来可能的发展方向。

关键词： 石墨烯   聚合物基复合材料   取向结构   导热界面材料  

摘要： 随着电子设备功耗和热量的不断增加,对热管理材料的性能提出了更高的要求。石墨烯作为导热填料,被广泛用于制备导热复合材料。与传统的石墨烯与聚合物直接共混相比,取向结构的石墨烯更有利于获得高导热性能的复合材料。因此,如何在聚合物复合材料中构建取向结构石墨烯以实现高导热性能成为研究的热点。综述了近年来基于取向结构石墨烯的高导热界面材料的制备方法及其应用,并对其今后的研究和未来发展进行了分析与展望。

关键词： 水性涂料   聚氨酯   石墨烯   防腐性能  

摘要： 传统防腐涂料容易挥发有机物质,存在严重的环境及安全问题而逐渐被水性涂料所代替。水性聚氨酯(WPU)防腐涂料无毒无味,安全环保,广泛应用于金属材料的腐蚀防护。石墨烯优异的隔离性、化学稳定性,使其成为最有前途的防腐填料,填补WPU成膜时产生的缩孔有利于增强WPU树脂的防腐性能。本文重点阐述石墨烯的共价改性、非共价改性、原位聚合改性三种改性方法,阐述了缓蚀剂、有机聚合物和无机纳米粒子改性石墨烯对WPU防腐涂层防腐效果的提升,分析了功能化石墨烯改性WPU复合涂料防腐性能提升效果,总结了功能化石墨烯改性WPU复合防腐涂料的防腐机理,并针对石墨烯改性WPU防腐涂料存在的不足提出改进措施。