关键词： 氮掺杂石墨烯量子点   二硫苏糖醇   铜纳米颗粒   铜离子   比率型荧光探针  

摘要： 以柠檬酸和尿素为前驱体，通过一步水热法合成了发射蓝光（445 nm）的氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）；通过与含有巯基（-SH）的二硫苏糖醇（DTT）直接混合，构建了比率型检测铜离子(Cu2+)的复合荧光探针体系N-GQDs/DTT。当向该复合探针体系中加入目标分析物Cu2+时，一方面，基于静态猝灭效应，N-GQDs于445 nm处的荧光强度逐渐降低；另一方面，由于-SH与Cu2+的强键合作用，DTT与Cu2+立即发生原位反应生成发射红光（666 nm）的铜纳米颗粒（DTT-Cu NPs），且666 nm处的荧光强度逐渐增加。666 nm及445 nm处荧光强度的比值(F666/F445)与加入的Cu2+浓度分别在1～20μmol/L和20～360μmol/L范围内呈线性，线性拟合方程分别为y=0.00558x+0.00992（R2=0.998）和y=0.00262x+0.0855（R2=0.996）。据此实现了Cu2+的比率型检测，检出限为0.05μmol/L。

关键词： 硅酸银   二氧化硅   氧化石墨烯   稳定性   光催化  

摘要： Ag10Si4O13因具备适配可见光响应的能带结构和促进光生载流子分离的内建电场而成为备受关注的新型光催化剂之一。但光催化使役过程中，Ag10Si4O13中Ag+易被光电子还原而累积Ag单质，影响光催化体系循环稳定性。氧化石墨烯（GO）能有效转移光生电子，而无定形Si O2可抑制离子扩散浸出，有望减缓Ag10Si4O13的光还原。本工作基于溶胶–凝胶体系制备不同无定形Si O2添加量的x%Si O2/Ag10Si4O13/GO （SAG）复合材料，探究无定形Si O2添加量对晶体结构、形貌及光电化学性能的影响机制；继而以亚甲基蓝（MB）为目标物研究无定形Si O2添加量对暗光吸附性能、可见光下光催化活性和循环降解稳定性的影响。结果表明：无定形Si O2的引入可大幅提升Ag10Si4O13/GO基底的抗光还原能力，拓宽光响应范围、提升对MB的吸附性能；但无定形Si O2会一定程度抑制光生载流子的迁移，加速光生电子–空穴对的复合，因此复合体系光催化降解效率随引入量Si O2增加呈现先增后降趋势，其中1%（质量分数） Si O2/Ag10Si4O13/GO （样品SAG-1）可见光条件下下40 min降解率可达99%并展现了良好的循环稳定性，5次循环之后材料晶体结构趋于稳定，降解率仍能达到97%。

摘要： 从年产300吨石墨烯材料的科技突破，到超10万吨高端纤维的规模化生产；从13条智能化生产线的高效运转，到千亿级产业集群的生态构建，德州用“硬核数据”诠释着“新质生产力”的深刻内涵。4月13日，由山东省德州市陵城区政府大力支持、合弘企业管理集团投资、福锦祥石墨烯科技（山东）有限公司建设的德州年产14万吨石墨烯轻纺产业园一期项目开工活动在山东省德州市陵城区举行，项目正式驶入加工建设“快车道”。

关键词： 石墨烯   纳米银   绿色合成   柔性电极   葡萄糖  

摘要： 以桔子皮提取液为还原剂和保护剂，利用微波一锅法绿色制备石墨烯纳米银复合材料，采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子衍射能谱、红外光谱法、紫外光谱法和电化学方法对复合材料进行表征。将石墨烯纳米银复合材料修饰到碳布表面，制备柔性葡萄糖的无酶电化学传感器。实验结果发现，所制备的石墨烯纳米银柔性电极在碱性条件下对葡萄糖有明显的催化作用，采用电流-时间曲线法检测葡萄糖，在0.5～20.0 mmol/L浓度范围符合线性关系，检出限为8.6×10-5mol/L（S/N=3）。该柔性电极具有良好的选择性、重现性和稳定性，测定饮料实际样品加标回收率在98.6%～103.0%之间。

关键词： 五边形石墨烯   O_(2)吸附与解离   第一性原理计算  

摘要： 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了O_(2)在五边形石墨烯(PG)上的吸附与解离动力学行为.研究结果表明,PG并不能有效地激发O_(2),形成稳定的氧吸附结构需要克服约0.54 eV势垒,并且吸附的O_(2)分解需要克服约0.82 eV势垒.然而,O_(2)分解后的PG衬底结构却能使后续吸附的O_(2)分子自动分解,破坏C-C键,以致PG在空气中难以稳定存在.基于此,为了避免PG结构在空气中被氧化,我们进一步提出将过渡金属原子吸附PG,使得O_(2)更容易被过渡金属原子吸附与激发,从而避免了PG被氧化.

关键词： 水热还原   氧空位   氧化铁   还原氧化石墨烯   高能量密度   非对称超级电容器  

摘要： 氧化铁（Fe2O3）具有高的理论电容,氧空位工程策略可改善其导电率低的不足,将含氧空位的Fe2O3（OV-Fe2O3）与高导电率的石墨烯复合,有望获得高能量密度.本研究在水热还原条件下采用络合-还原法构建三维还原氧化石墨烯/OV-Fe2O3（3D r GO/OV-Fe2O3）复合材料.通过形貌观察,纳米级OV-Fe2O3呈不规则几何多面体在3D r GO表面或三维孔隙内均匀分布.X射线衍射谱、电子顺磁共振谱和X射线光电子能谱表明Fe2O3中氧空位的存在.电化学测试表明,3D r GO/OV-Fe2O3比电容高达928.3 F·g-1.组装的非对称超级电容器3D r GO/OV-Fe2O3|3D r GO的能量密度高达95.1Wh·kg-1,20000次循环后的电容保持率达94%.3D r GO/OV-Fe2O3|3D r GO理想的超电容性能归因于Fe2O3晶格结构中氧空位的产生改善了Fe2O3的导电率,同时3D r GO的构建也为OV-Fe2O3提供了三维导电通道.3D r GO/OV-Fe2O3作为超级电容器电极材料具有广阔前景.

关键词： 石墨烯   振动频率   分子动力学  

摘要： 石墨烯优异的力学和电学等性能,使其成为纳米机电谐振器的理想材料.通过分子动力学模拟方法研究了掺杂元素和掺杂浓度对单层石墨烯纳米梁振动特性的影响.研究结果表明,单层石墨烯纳米梁的振动频率随纳米梁长度的增加而减小,硼(B)掺杂、硼-硼(B-B)掺杂、铍(Be)掺杂和铍-铍(Be-Be)掺杂均会导致单层石墨烯纳米梁的振动频率降低.此外,随着硼(B)/铍(Be)掺杂浓度的增加,单层石墨烯纳米梁的振动频率逐渐降低.且随着掺杂浓度的增加,硼(B)掺杂石墨烯纳米梁的振动频率和铍(Be)掺杂石墨烯纳米梁的振动频率的差异逐渐增大.这对石墨烯纳米机械谐振器、振荡器等纳米器件的设计具有一定的理论指导意义.

关键词： 多孔材料储氢   超碱NLi_(4)团簇   DHQ石墨烯   第一性原理计算  

摘要： 基于第一性原理计算,系统研究了超碱NLi_(4)团簇修饰在DHQ石墨烯表面上的几何结构及吸附能等性质,并深入探索了其储氢性能.研究结果表明:超碱NLi_(4)团簇可以稳定均匀地吸附在DHQ石墨烯表面,Li原子与N原子的强结合能有效避免了Li原子发生团聚.每个NLi_(4)团簇周围最多可吸附11个氢气分子,平均吸附能为0.20 eV,最大储氢容量为12.05 wt%,达到美国能源部制定的2025年储氢目标5.5 wt%.最后,基于相对能量计算,发现当压强大于84 bar时,该储氢体系可以在室温下稳定存在.以上结果表明经超碱NLi_(4)团簇修饰的DHQ石墨烯是一种有潜力的储氢材料.

关键词： 石墨烯   坐标衬底   准原位   定性分析  

摘要： 为解决石墨烯类材料检测中数据不能对应的问题，本文提出使用在二氧化硅/硅衬底表面光刻坐标系统制备成坐标衬底，对坐标衬底表面的单片样品进行微观形貌、拉曼光谱、厚度的准原位表征。采购3款市售机械剥离石墨烯粉体、氧化石墨烯粉体、还原石墨烯粉体，根据提出方法对其进行表征，并根据表征结果进行定性分析，检验该方法的适用性。试验结果表明，使用坐标衬底可以快速定位样品片所在位置，并在扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、原子力显微镜下相互转移且可以精确找到同一样品片。通过微观形貌、拉曼光谱、厚度3个参数可以准确判断样品是否符合标准定义的石墨烯纳米片。

关键词： 复合超材料结构   石墨烯-二氧化钒   超宽带   吸波器  

摘要： 基于石墨烯-二氧化钒复合超材料结构，提出了一种可调谐超宽带超材料吸波器。利用石墨烯的电可调谐特性和二氧化钒的相变特性，实现了超宽带灵活可调的功能。在吸收率超过90%的前提下，该吸波器在5.4491～12.4521 THz频率范围内吸收带宽达到7.003 THz，相对带宽为78.24%。此外，分析了石墨烯费米能级、二氧化钒电导率的变化以及入射角和偏振角的变化对吸收率的影响。分析结果表明，所设计的吸波器具有超宽带、对入射角与偏振不敏感及灵活的可调谐性，对于优化超材料吸波器的性能有着重要的意义。