关键词： 泡沫炭   石墨烯   异质成核   石墨化   机械性能  

摘要： 环氧树脂基泡沫炭是一种具有三维海绵状结构的新型炭材料,独特的网状泡孔结构使其具有高孔隙率、耐高温、耐腐蚀、导电/导热可调等性能,应用前景广阔。但是环氧树脂的石墨化困难,本工作以石墨烯为异质成核改性剂,用以提高环氧树脂泡沫炭的石墨化程度、电导率和力学性能。采用简单的发泡、炭化和石墨化工艺制备了石墨烯改性环氧树脂泡沫炭。石墨烯异质成核剂诱导了泡沫炭碳微晶生长,增加了碳晶格条纹长度,减少了碳晶体混乱。研究表明,不含或含质量分数0.05%石墨烯改性泡沫炭的晶面间距、晶粒堆垛高度、石墨化度分别为0.343nm、3.35nm、8.42%和0.342nm、10.22nm、23.2%。此外,石墨烯作为晶胞成核位点会影响泡沫炭的平均晶胞尺寸,随着石墨烯含量的增加,泡沫炭平均晶胞尺寸先减小后增大。同时,石墨烯改性增大了泡沫炭的有序结构,提高了其导电性,当石墨烯的质量分数为0.05%时,泡沫炭电导率为53.8 S·m^(–1)。相对于纯泡沫炭(压缩应变为0.0096%),质量分数0.01%、0.02%、0.05%和0.10%的石墨烯改性泡沫炭压缩应变增加至0.208%、0.228%、0.187%和0.1146%。本研究为碳纳米材料/泡沫炭制备、碳结构和性能调控提供了新的研究方法。

关键词： 石墨烯   纳米金刚石   常压相变  

摘要： 采用热丝化学气相沉积法制备了含有钽原子的石墨烯竖立片层,并将其置于含氧环境中进行退火处理,在常压环境中发生相变得到纳米金刚石,并研究退火环境中氧含量变化对纳米金刚石形成的影响.结果表明,当退火环境气压为10 Pa和50 Pa (对应氧原子百分比为1.96%和2.04%)时,退火后样品形貌与结构和未处理的石墨烯片层无异;样品100 Pa和500 Pa气压下退火后(对应氧原子百分比为2.77%和3.11%),在其中观察到了尺寸为2—4 nm的纳米金刚石,这些金刚石晶粒多分布于非晶碳中;继续升高退火环境气压则发现退火后样品被大面积氧化,石墨结构遭到严重破坏.该研究结果为纳米金刚石的制备提供了新方法.

关键词： 甲胎蛋白   无酶型   电化学免疫传感器  

摘要： 报道了一种新型的甲胎蛋白检测用无酶型电化学免疫传感器。这种免疫传感器利用金@铂纳米粒子对过氧化氢的高催化性能和石墨烯的高导电性能,增加了电子转移能力和信号放大能力,摆脱了免疫检测中对酶的需要,从而使无酶检测成为可能。这种新型免疫传感器对甲胎蛋白的检测限为0.00003 pg/mL,线性范围为在0.0001~10 pg/mL。

关键词： 自修复   聚氨酯   可逆动态键   力学性能   石墨烯  

摘要： 聚氨酯材料因具有优异的综合性能而得到了广泛应用,但是其在使用过程中不可避免地会产生微裂纹等结构破坏,而自修复技术是解决这一问题的有效方案。本文阐述了非本征型和本征型自修复的机理,重点综述了本征型自修复材料的设计方法和研究进展,讨论了不同设计方法对材料自修复性能、力学性能等的影响,最后针对自修复材料自修复性能和力学性能的平衡问题,探讨了复合型自修复体系的可行性、设计思路和最新进展,提出了复合型自修复材料是今后的一大发展趋势,并展望了自修复材料面临的挑战和发展方向。

关键词： 电子强关联   双层石墨烯   费米能级   摩尔纹   扭转角度   狄拉克点   单轴拉伸   单轴应变  

摘要： 双层石墨烯中扭转诱导的晶格失配会导致摩尔纹图案并产生具有强关联效应的平带,但这需要复杂的过程来精确控制扭转角度,这里,通过分别沿两个不同的扶手椅方向单轴拉伸上下层石墨烯,我们提出了一种不同的方法来生成双层石墨烯中的六边形摩尔纹.两个石墨烯层之间的变形导致了等效于扭角石墨烯中的错位角,异质应变诱导的摩尔纹在费米能级附近产生平带,表现出和扭角双层石墨烯等效的电子性质.我们证明2.1%异质应变下的电子平带等价于1.05°第一魔角下的能带.然而,由于单轴应变,狄拉克点相对于K点轻微偏移,将平带分成两个相隔18meV的分别位于费米能级上方和下方的范霍夫奇点峰.我们的研究结果提出了一种控制自然双层石墨烯电子强关联性的可能方法.

关键词： 石墨烯   耐腐蚀   导热   涂料  

摘要： 金属制品涂层的耐腐蚀性能提升是当今金属行业的关注重点,选取合适的填料加入是对于提升防腐蚀性能的一种便捷且行之有效的研究手段。将片径为1~3μm的多层(3~10层)石墨烯以1%的比例加入至涂料中,辅以结晶聚合物型分散剂和二乙二醇类助溶剂,可使涂层的耐腐蚀性能达到9.5^(-1),导热系数达到0.75~0.9,涂层柔韧性更佳,在0T弯折时保证涂层不脱落,且石墨烯可稳定分散超过2500 h。通过石墨烯的加入,在提升涂层耐腐蚀能力的同时进一步提高了涂层的导热性,对于现有耐腐蚀难题提供了一种合理的解决方案。

关键词： Co-HHTP   锂离子电池   负极材料   导电金属有机框架  

摘要： 由四水合醋酸钴提供金属离子,2,3,6,7,10,11-六羟基三苯作为有机配体,水和N,N-二甲基甲酰胺混合溶液作为溶剂,采用液相合成法制备钴基导电金属有机框架Co-HHTP,随后与石墨烯超声混合后,得到Co-HTTP/G复合材料。探究了此复合材料的结构性质和作为锂离子电池负极的电化学性能。由X射线衍射、红外光谱仪、扫描电子显微镜以及电化学测试结果表明:当Co-HTTP/G作为负极时,表现出良好的循环稳定性以及较高的可逆比容量(在100 mA·g^(-1)下100圈后可逆比容量为1025 mAh·g^(-1))。

关键词： 植物激素   6-苄氨基嘌呤   石墨烯   硫化铋   电化学检测  

摘要： 该文采用水热法制备棒状硫化铋(Bi_(2)S_(3))颗粒,通过超声复合法将硫化铋与石墨烯(graphene,Gr)复合,得到Bi_(2)S_(3)-Gr复合材料。将复合材料滴涂到玻碳电极(glassy carbon electrode,GCE)上,构建可灵敏检测6-苄氨基嘌呤(6-benzylaminopurine,6-BA)的电化学传感器。在最优条件下对6-BA进行电化学分析,结果表明6-BA在Bi_(2)S_(3)-Gr/GCE上受扩散控制,有2个电子参与6-BA的氧化过程。采用差分脉冲伏安法(differential pulse voltammetry,DPV)对0.5~100μmol/L的6-BA进行检测,检出限(limit of detection,LOD)为2.7×10^(-7)mol/L。所制备的Bi_(2)S_(3)-Gr/GCE传感器具有良好的重复性与重现性,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)分别为3.52%和4.31%,常见的干扰物对6-BA的检测不会造成影响。利用加标回收法测定豆芽中的6-BA含量,回收率为92.75%~112.10%,表明该传感器在实际检测中对6-BA定量分析方面具有良好的应用前景。

关键词： 石墨烯   聚氨酯   功能化   制备工艺   导电性能   导热性能  

摘要： 近年来,石墨烯改性聚氨酯纳米复合材料因其优异的综合性能而备受关注。在聚氨酯基体中添加石墨烯或其衍生物可显著提升聚氨酯的物理机械、热学、电磁学等性能,满足聚合物复合材料高性能和多功能的特殊要求。首先介绍了石墨烯的功能化改性方法,包括共价键改性和非共价键改性。随后介绍了石墨烯/聚氨酯纳米复合材料的制备工艺,包括原位聚合、溶液共混、熔融共混、水相(胶乳)共混等。综述了石墨烯/聚氨酯纳米复合材料在物理机械性能、导电性能、介电性能、导热性能、气体阻隔性能、阻燃性能、电磁屏蔽性能和防腐蚀性能等方面的最新研究进展。最后,对石墨烯/聚氨酯纳米复合材料面临的挑战和发展前景进行了展望。

关键词： 氧化石墨烯   羟基磷灰石   骨疾病   复合支架   组织工程  

摘要： 骨缺损引起的骨疾病是现代医学非常棘手的一种疾病,正常的骨组织发生病变或外部因素的物理损伤都会形成难愈合的骨缺损;骨缺损部位复杂的微环境决定其治疗条件也更苛刻。构建可以用于骨缺损的支架是骨组织工程技术的一个重要方向,也是解决骨缺损疾病难题的重要手段。本文简单介绍了羟基磷灰石/氧化石墨烯(HA/GO)复合材料的制备原理和方法,细胞实验表明HA/GO对骨细胞没有明显的毒性,粗糙的表面结构更有利于骨细胞的增殖分化,在此基础上详细介绍了用于治疗骨缺损疾病HA/GO复合支架的构建方式及其性能。最后讨论了HA/GO复合支架在骨疾病治疗中的发展前景和面临的挑战。