关键词： 氧化石墨烯   石墨烯   氧化锌   光催化  

摘要： 利用正电的锌金属离子与超声剥离制备出带负电的氧化石墨烯，在水-乙醇混合介质中通过静电自组装将ZnO纳米颗粒与氧化石墨烯复合，成功制备ZnO/GO复合催化剂；再利用水热法将Fe2O3负载到ZnO/GO复合催化剂上，得到了全固体Z-Scheme光催化剂Fe2O3/RGO/ZnO。选用甲基橙测试材料的光催化性能，结果发现Fe2O3/RGO/ZnO具有最好的光催化性能。

关键词： 超级电容器   激光烧蚀   石墨烯   纳米颗粒   柔性结构  

摘要： 激光诱导石墨烯（LIG）常用作双电容电容器的电极材料，但较低的电化学性能阻碍了其进一步应用，而复合赝电容材料能有效提高超级电容器性能。本文提出一种基于激光直写表面滴涂高锰酸钾[KMnO4]的聚酰亚胺（PI）薄膜以制备MnO2/LIG复合电极的方法，并将其用于制造平面型柔性超级电容器。测试表明，MnO2纳米颗粒均匀地嵌入在石墨烯多孔结构中，使得MnO2/LIG复合材料融合了石墨烯的强导电性和MnO2的高比电容特性。以MnO2/LIG复合结构为电极、PVA/H3PO4为凝胶电解质，组装了平面型柔性超级电容器，其在10 μA/cm2电流密度下，面积比电容为8.75 mF/cm2，比面积能量密度1.21 μWh/cm2。该器件经过10000次充放电循环后，电容保持率和库伦效率分别高达93%和86%，且在不同弯曲角度下，展现了优异的柔韧性。此外，该器件具有良好的串联/并联特性，可任意组合提升电压和增强能量密度，极大拓展了柔性超级电容器在柔性储能领域的应用场景。

关键词： 离子凝胶   氧化石墨烯   热电性能   发射率调控  

摘要： 聚合物基凝胶热电材料还存在离子传输选择性低、力学性能差等问题。本文引入热电性能优良的氧化石墨烯（GO）为添加剂来提高凝胶的综合性能，研究不同比例GO /聚合物基体聚氨酯（PU）/离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双氰胺 （EMIM DCA）复合凝胶的电导率和塞贝克系数变化，观察复合凝胶的结构和形貌，并以凝胶为离子传输层，碳膜为功能层开发变红外发射率器件。利用模拟软件对离子传输行为进行分子动力学模拟。研究表明：不同比例的GO与聚氨酯离子凝胶都有提高复合凝胶电学性能的作用，当GO掺杂浓度为0.3%时，凝胶性能最佳，电导率为1.6×10-4S/cm，塞贝克系数值为9.31 mV/K；添加GO的凝胶玻璃化转变温度都比纯聚氨酯离子凝胶高；在初始条件冷热两端温差均为50 °C情况下，掺杂0.3% GO含量的凝胶器件在20 s内使得碳膜表面的红外温度下降9 °C，表现出高效且稳定可靠的发射率调控能力。分子动力学模拟结果和实验结果相符。

关键词： 石墨烯   卤氧化铋   三元复合材料   光催化  

摘要： 与二元复合材料相比，石墨烯/BiOX基三元复合材料具有更宽的可见光响应范围、更高效的载流子迁移率和更优异的可见光催化活性。综述了石墨烯/BiOX/碳材料、石墨烯/BiOX/金属硫化物、石墨烯/BiOX/磁性材料、石墨烯/BiOX/银系半导体复合材料的制备方法，介绍了这些复合材料在有机污染物降解、光解水析氢和还原重金属离子等方面的应用，并对石墨烯/BiOX基三元复合材料未来发展及实际应用方向进行了展望。

关键词： 锂离子电池   硅碳负极   石墨烯   柔性电极  

摘要： 硅储量丰富，低放电电压和高理论比容量使其成为新一代锂离子电池负极材料的有力竞争者。但是硅负极在锂离子嵌入脱出的过程中极易粉化，导致容量快速衰减。通过调控硅与氧化石墨烯的比例，采用静电自组装法制备了柔性自支撑氮掺杂还原氧化石墨烯/硅（N-rGO@Si)复合材料。通过透射电子显微镜和X射线光电子能谱分析表明纳米硅颗粒被还原氧化石墨烯(rGO)片层包裹同时被氮掺杂。相比于纯硅电极，柔性自支撑复合电极的电化学性能明显提升，其中N-rGO@Si-2表现最优，在电流密度100mA /g条件下经过100次循环后可逆比容量仍保持1090 mAh/g，这得益于碳包覆和氮掺杂，氮掺杂提高了复合材料的导电性，薄膜型石墨烯约束了纳米硅颗粒的体积变化，维持了结构和界面稳定性，并为界面提供了有效保护，使其具有优异的储锂性能。

关键词： 改进的灰狼优化算法   石墨烯纳米片   孔隙   功能梯度材料   颤振  

摘要： 本文探讨了石墨烯增强功能梯度多孔层合壳在气流和热荷载作用下的颤振优化问题。通过引入非线性收敛因子和自适应调整机制，对传统灰狼优化算法进行了精细化改进，以结构重量与固有频率的比值为优化目标，以半锥角、层数和孔隙体积分数为优化变量，通过改进的灰狼优化算法，获得了最优设计参数，并以颤振临界速度作为评估结构动力稳定性的指标。研究结果显示，改进的灰狼优化算法具有更强的全局搜索能力和更高的求解精度；若环境温度从500K降低至400 K、石墨烯质量分数从0%增至2%以及长径比从6.0减至4.0时，颤振临界速度分别提高了25%、12%和23%；此外，石墨烯与孔隙的分布及含量对最优层数有显著的影响，边界条件、环境温度及长径比等外部因素对壳体最优半锥角和层数的影响则较小，但它们对最优孔隙体积分数的影响却不容忽视。

关键词： 复合微球   压阻复合材料   柔性传感器   有效应力检测范围   石墨烯  

摘要： 作为柔性电子、人机交互、智能机器人等领域的核心元器件之一，柔性压力传感器近年来得到了极大发展。虽然柔性压阻传感器因结构简单、稳定性好等优点而得到了广泛应用，然而大多数文献报道的柔性压阻传感器的有效应力测试范围较窄，难以满足传感系统的集成化设计要求。基于此，本文将石墨烯纳米片包覆的石蜡复合微球、短碳纤维和硅橡胶复合，制备得到基于石墨烯@石蜡复合微球的柔性压阻复合材料。由于石蜡压缩模量的温敏特性以及石墨烯纳米片和短碳纤的协同作用，在电场辅助下，该复合材料在0-40%压缩应变下的压缩模量可在0.64-0.88 MPa范围内变化。因此，基于该复合材料的柔性压力传感器在0-2 Hz频率范围具有宽的有效应力检测范围(0.1-100 kPa)，优于大部分文献报道的柔性压力传感器。具体来说，在外加电压为1V、10V和15V时，传感器的有效应力检测范围分别为0.25-100 kPa、0.15-80 kPa和0.1-70 kPa。此外，传感器还具有较高的响应准确度，在健康监测、可穿戴电子设备和智能机器人等领域有一定的应用潜力。

关键词： Ni-GO-CeO   稀土   微观结构   摩擦行为   钛合金  

摘要： 在瓦特镍型电镀液中掺入一定量稀土氧化铈(CeO2)和氧化石墨烯（GO），实现了TC4钛合金基体上Ni-GO-CeO2镀层制备，重点研究了稀土CeO2对复合镀层微观结构、晶粒尺寸、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明，随CeO2掺入增加，镀层中孔洞和裂纹显著减少，且发现CeO2含量为3wt%时，镀层孔洞完全消失，但当CeO2含量超过3wt%时，镀层中CeO2将发生团聚，导致镀层再次出现孔洞和裂纹。XRD分析和显微硬度检测结果表明，CeO2含量为3wt%时，复合镀层Ni晶粒尺寸最小（42nm），较未掺杂CeO2的镀层减小了28%，显微硬度最高（384.84HV），较未掺杂CeO2的镀层提高了15.83%，但当CeO2含量超过3wt%时，镀层Ni晶粒尺寸增大，显微硬度下降。复合镀层摩擦特性研究表明，CeO2含量为3wt%时，镀层摩擦性能最优，摩擦系数最小（0.225），较未掺杂CeO2的镀层降低了24.24%，且磨损机制为轻微的磨粒磨损，但当CeO2含量超过3wt%，镀层摩擦性能降低，镀层表面磨粒磨损程度显著提高。

关键词： 水性导电型石墨烯   水性聚氨酯   电热膜   柔性   电热性能  

摘要： 以水性导电型石墨烯（wG）为填料，强柔韧性的水性聚氨酯（wPU）为树脂基液，通过刮涂法制备了不同wG掺量的wG/wPU电热膜。研究了wG掺量对电热膜导电性、电热性能、柔性的影响。结果表明：当wG质量掺量为6%时，电热膜综合性能最优，在施加15V、20V电压下，膜热平衡温度分别由（25±1）℃升至（45±1）℃、（61±1）℃，功耗分别为540W/m2、1100 W/m2。弯曲状态下电热性能测试表明：wG-6%电热膜在实时改变弯曲程度(曲率0～100cm-1)下，仍具有优良的电热性能和工作稳定性。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和红外光谱（FT-IR）等测试分析显示wG纳米片均匀分散在wPU基体中，但与基材未产生化学反应。所制石墨烯改性柔性聚氨酯膜电热性能优异，制备过程环境友好，有望在柔性医疗、柔性穿戴等领域有较好应用前景。

关键词： 石墨烯   单晶晶圆   化学气相沉积   外延生长   规模化制备  

摘要： 高质量石墨烯单晶晶圆的可控生长一直是石墨烯制备领域的发展前沿,被视为实现石墨烯高性能电子与光电子器件应用的关键支撑材料.化学气相沉积技术由于具有制备石墨烯薄膜质量高、可控性好、可放量等优点,逐渐成为石墨烯单晶晶圆材料的主流制备方法.为了保证石墨烯晶圆的单晶性,单晶催化剂衬底的设计与石墨烯外延生长过程的调控至关重要.本文系统回顾了近几年来金属、半导体以及绝缘衬底上石墨烯单晶晶圆制备的研究进展,重点探讨在不同类型的单晶衬底表面,石墨烯晶畴取向的控制策略与内在机制,并介绍了石墨烯晶圆材料在规模化制备方面的最新成果,最后对石墨烯单晶晶圆制备领域未来的发展方向进行了总结和展望.