关键词： 聚乳酸   还原氧化石墨烯   磷-氮复合阻燃剂   阻燃性能   抗静电性能  

摘要： 聚乳酸(PLA)是一种典型的生物降解绿色高分子材料,但其极限氧指数(LOI)仅为20%,高的可燃性限制了其应用安全性。文中以2-羧乙基苯基次磷酸、碳酰胺和还原氧化石墨烯(rGO)为原料合成了一种石墨烯负载磷-氮复合高效阻燃剂(CN-rGO),采用熔融共混法制备了PLA/CN-rGO复合物,对其阻燃性能及其作用机理进行了研究分析。极限氧指数、垂直燃烧等级和锥形量热等测试结果表明,CN-rGO是一种高效阻燃剂,其质量分数为1%时,PLA/CN-rGO的LOI明显提升至37%,达到难燃级别;垂直燃烧等级为V-0级,能够离火自熄;最大热释放速率(PHRR)和总热释放量(THR)分别降低了40.2%和23.1%。机理研究表明,CN-rGO在凝聚相和气相均产生阻燃作用,综合提高了阻燃性能。另外,PLA/CN-rGO的表面电阻达到抗静电性级别,说明CN-rGO具有多功能性。

关键词： 房屋建筑   石墨烯锌   油漆工艺   金属防护   防腐体系  

摘要： 从上海市联影智慧医疗园区项目腐蚀环境和腐蚀因素进行考虑,结合项目对涂层防腐寿命、环氧石墨烯锌粉底漆及环氧云铁中间漆、氟碳树脂面漆的要求,提出高性能复合涂层防腐体系。通过环氧石墨烯锌粉底漆中石墨烯含量的变化,进一步对涂层耐冲击、附着力及耐盐雾性能等角度,分析了环氧石墨烯锌粉底漆复合涂层防腐体系在房建领域的适用性。

关键词： 聚二甲基硅氧烷(PDMS)   硅烷偶联剂   KH550   热导率   扩散系数   分子动力学模拟  

摘要： 为分析表面接枝有硅烷偶联剂KH550的石墨烯对聚二甲基硅氧烷(PDMS)性能的影响,本工作采用分子动力学的方法对纯PDMS、未接枝KH550的石墨烯改性PDMS,以及表面接枝KH550的石墨烯(接枝密度分别为6%和12%)改性PDMS进行建模,从微观角度对比分析改性后PDMS热力学性能的提升。模拟结果表明,在PDMS中掺杂石墨烯或在石墨烯表面接枝KH550后再与PDMS混合,均能改善PDMS热导率、玻璃化转变温度、自由体积、均方位移及水分子的扩散系数和结合能等热力学性能。在含水模型中,接枝密度为6%和12%的表面接枝KH550石墨烯改性PDMS相较于纯PDMS 250 K热导率分别提高25.6%和21.6%,玻璃化转变温度分别提高70 K和77 K。对比接枝KH550的石墨烯改性PDMS的含水与不含水的模型可知,水分子能够提高均方位移,降低玻璃化转变温度和减小自由体积,同时水分子扩散系数及结合能随温度与接枝密度的不同而有所差异。本研究的结果可为减少冰闪电压对电力系统影响的实验研究提供参考,同时对研发输电线路融冰、疏水性材料提供理论支撑。

关键词： 磁性石墨烯固相萃取   超高效液相色谱-串联质谱法(UHPLC-MS/MS)   果蔬汁   农药  

摘要： 取果蔬汁样品2.00 g置于50 mL离心管中,加入20 mL乙腈,涡旋2 min,离心5 min,残渣用20 mL乙腈重复提取一次,合并上清液,旋转蒸干,加入10 mL 10%(体积分数,下同)乙腈溶液溶解,加入40.0 mg磁性石墨烯(化学共沉淀法制备),涡旋20 min,沉淀物由磁铁收集,弃去上清液,加入1.0 mL丙酮,涡旋1 min,重复洗脱操作2次,合并上清液,用氮气吹干,用1 mL 10%乙腈溶液溶解并定容,采用超高效液相色谱-串联色谱法(UHPLC-MS/MS)测定36种农药的残留量。以Agilent Eclipse Plus C_(18)色谱柱为固定相,以不同体积比的0.1%(体积分数)甲酸溶液-乙腈混合液为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾离子(ESI)源,在正离子(ESI^(+))模式下进行多反应监测(MRM)模式质谱分析。结果表明,36种农药的质量浓度在一定范围内与对应的定量离子的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.001~0.006 mg·kg^(-1)。按照标准加入法进行回收试验,回收率为61.3%~104%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于12%。方法用于测定20份实际果蔬汁样品中36种农药的残留量,其中部分样品检出克百威、吡虫啉、多菌灵、氧乐果、腈菌唑,检出量为0.010~0.034 mg·kg^(-1)。

关键词： 氧化石墨烯   应用   制备技术  

摘要： 氧化石墨烯(GO)作为重要的石墨烯衍生物,具有高比表面积、良好的亲水性、良好的表面活性和生物兼容性,是当今材料界最具有发展前景的材料之一。综述了现阶段GO及其衍生物在环境、催化、生物医药、防腐、聚合物阻燃、CO_(2)捕集、混凝土增强增韧,以及包装等领域的应用研究进展,指出开发绿色、低成本的GO及其复合材料的可控制备技术、深入探究GO及其复合材料的构效关系是未来研究的重点。

关键词： 石墨烯/Al-Zn-Mg-Cu复合材料   时效热处理   力学性能   微观结构表征  

摘要： 以Al-Zn-Mg-Cu合金粉为基体,石墨烯为增强相,采用真空热压烧结和热挤压工艺制备0.5wt%石墨烯增强Al-Zn-Mg-Cu基复合材料,并对其进行固溶时效处理,研究时效工艺对复合材料性能的影响及石墨烯对Al-Zn-Mg-Cu基体的增强机制。结果表明,在120℃时效24 h条件下复合材料的力学性能最佳,抗拉强度达到505.92 MPa。由显微组织表征可知,120℃时效24 h条件下复合材料中黑色块状第二相最多,主要是石墨烯以及少量的析出相,石墨烯增强相弥散分布于大晶粒的晶界处,会钉扎晶界,减少亚晶界的合并,从而阻碍位错运动。经T6时效(120℃×24 h)的石墨烯/Al-Zn-Mg-Cu复合材料中MgZn_(2)相和Mg_(2)Si相较多。石墨烯的加入也有利于第二相的析出,更容易钉扎晶界,有利于力学性能的改善。

关键词： 组氨酸   纳米纤维素   石墨烯   超级电容器   水凝胶  

摘要： 使用高浓度的氧化石墨烯溶液(GO)为碳源,纳米纤维素(NC)作为物理间隔物,组氨酸作为氮掺杂剂和间隔剂,通过一步水热法制备了纳米纤维素/组氨酸功能化石墨烯水凝胶(NCGHiss)复合材料。因其具有丰富的杂原子官能团(N,O)和良好的孔径结构,NCGHiss在对称型超级电容器中展现了优异的电化学性能。基于NCGHis10的超级电容器在0.3A/g电流密度下质量比电容达到232.39F/g,在10A/g时其比容量保持率高达76.36%。此外,组装的器件在10000次充放电循环后电容保持率高达100.35%。

关键词： 腐蚀   氧化石墨烯   环氧树脂涂料   复合涂层   分散性   物理性能  

摘要： 采用L-谷氨酸(L-Glu)对氧化石墨烯(GO)进行改性以提高GO的分散性,改性后的氧化石墨烯(L-GO)作为填料掺杂至环氧树脂(EP)中,制备L-GO/EP涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)等分析改性前后GO的形貌结构和表面特性;识别涂层的硬度、耐磨性和附着力等指标的变化,评价涂层的物理性能;利用热重分析仪(TG)、电化学交流阻抗(EIS)和极化曲线(Tafel)考察L-GO/EP的热稳定性和防腐性能。结果表明:与GO相比,改性后的L-GO纳米片层间距增加0.115nm,ID/IG由0.98增加至1.01,L-GO具有更高的无序水平;L-Glu附着于GO表面,增加了GO在环氧树脂中的分散性,解决了GO的团聚问题,提高了涂层的稳定性。与EP和GO/EP相比,L-GO/EP涂层具有最高的硬度(5H)、耐磨性(0.9L/μm)、柔韧性(3mm)、耐冲击强度(50cm)和附着力(1级)。与EP相比,L-GO/EP涂层的腐蚀电流密度由2.85×10^(−6)A/cm^(2)下降到7.65×10^(-8)A/cm^(2),极化电阻由2.06×10^(4)Ω·cm^(2)增加到5.79×10^(5)Ω·cm^(2)。L-GO/EP涂层的防腐性能提高与L-GO分散性和物理阻隔性能增加紧密相关。

关键词： 广角散射   小角散射   石墨烯纤维   微结构   模型拟合  

摘要： 利用广角(WAXD)和小角散射(SAXS)联用的方法,对石墨烯纤维炭化过程不同阶段纤维的微孔和取向变化进行研究。WAXD结果表明,在炭化过程中,微晶尺寸变大,并沿着纤维轴方向取向。SAXS结果表明,制备过程中,新微孔进一步形成,微孔逐渐沿纤维轴排列,微孔的平均长度增大。

关键词： 量子点   荧光法   氨氮   水环境  

摘要： 氨氮含量是影响水质的重要指标之一。为解决目前氨氮检测操作复杂、成本较高以及耗时等缺点,该研究构建了一种氮掺杂石墨烯量子点荧光探针,用于水体中氨氮含量的检测,并对氮掺杂石墨烯量子点的微观结构、光学特性等进行表征分析。结果表明,氮元素以吡咯氮的形式掺杂到石墨烯量子点中。氮掺杂石墨烯量子点在光激发下与氨之间发生光致电子转移,从而引起荧光动态淬灭。氮掺杂石墨烯量子点荧光探针在最佳试验条件下(pH值为7,氮掺杂石墨烯量子点浓度为0.8 mg/mL)与氨氮(0~9.0 mmol/L)表现出良好的线性响应(R^(2)=0.99),检测限为43.8μmol/L,响应时间为2 min。最后,将氮掺杂石墨烯量子点荧光探针应用于饮用水、自来水和水产养殖水中氨氮的测定,加标检测的回收率区间为75.03%~128.16%,相对标准偏差(样本数为3)低于13.53%。由此可知,该研究所构建的氮掺杂石墨烯量子点荧光探针在水中氨氮检测方面具有潜在的应用价值。