关键词： 硅灰   协同分散   石墨烯   水泥基材料   协同分散机理  

摘要： 为提高石墨烯在水及水泥浆体中的分散效果,充分发挥石墨烯对水泥基材料的增强改性作用,研究了硅灰协同分散石墨烯对水泥基材料水化过程、工作性能、力学性能及水化产物微观结构的影响。并通过扫描电镜(SEM)、粒度分析、红外光谱(IR)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、X射线能谱分析(EDS)等微观表征手段研究其作用机理。结果表明:硅灰可以起到楔子的作用穿插到石墨烯层间,可以消耗水泥基材料中的Ca^(2+)、减小Ca^(2+)对石墨烯分散的负面影响效应,所以硅灰协同分散提高了石墨烯在水中及水泥浆体中的分散效果,降低了水泥的流动度,缩短了凝结时间,加速了水泥水化反应,优化了水泥基材料微观结构,提高了水泥基材料的力学性能,尤其是28 d抗折强度,水泥水化产物的种类未发生变化。

关键词： 石墨烯   复合材料   强韧化机理   制备工艺  

摘要： 石墨烯具有优异的力学性能、热学性能和导电性能,被认为是复合材料理想的增强相,石墨烯用于增强铝基复合材料具有巨大的研究和应用价值。首先介绍了石墨烯增强铝基复合材料强韧化机理研究情况,综述了液态法、固态法和增材制造等石墨烯/铝复合材料制备技术的研究进展,分析了各制备技术中石墨烯分散方法、效果和成型工艺特点,最后对石墨烯增强铝基复合材料的发展趋势进行了展望。

关键词： 纤维增强树脂基复合材料   石墨烯   甲基膦酸二甲酯   阻燃性能   阻燃机制  

摘要： 采用石墨烯甲基膦酸二甲酯(DMMP)复配阻燃剂对乙烯基酯树脂及玻纤增强复合材料进行改性。通过垂直燃烧(UL-94)试验、极限氧指数(LOI)试验、热质量分析(TGA)试验和锥形量热试验,研究石墨烯与DMMP的复配比例对乙烯基酯树脂及玻纤增强复合材料阻燃性能与热稳定性能的影响。结果表明:质量分数0.83%石墨烯16.60%DMMP复配改性乙烯基酯树脂及玻纤增强复合材料试件的UL 94试验均可通过垂直燃烧防火等级(V-0级)。加入质量分数0.41%石墨烯16.59%DMMP复配阻燃剂后,树脂试件的热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)和总烟释放量(TSR)与纯乙烯基酯树脂试件相比,分别下降34.3%、70%和36.4%。质量分数0.41%石墨烯16.59%DMMP复配改性的复合材料试件的LOI为39.1%,烟密度降低,说明石墨烯DMMP复配体系能够提高试件的阻燃性能和抑烟性能。石墨烯与DMMP复配后,试件的最大热分解速率增大,燃烧后碳层的石墨化程度提高,增强了试件的热稳定性。分析表明:石墨烯DMMP复配体系的阻燃机制是气相阻燃和凝聚相阻燃相结合。

关键词： 石墨烯异质结薄膜晶体管   还原氧化石墨烯   飞秒激光  

摘要： 介绍了一种利用飞秒激光技术制备的石墨烯异质结薄膜晶体管(GHTFT)。基于还原氧化石墨烯制备石墨烯的原理,该晶体管利用飞秒激光直接在硅基底上制备石墨烯,最终获得了3.05×102的电流开关比。相较于以前报道的石墨烯晶体管,该值提升了102。同时还研究了不同还原程度的氧化石墨烯对GHTFT电流开关比的影响,结果表明氧化石墨烯的还原程度越高,GHTFT的电流开关比越大,这说明飞秒激光能够有效调节GHTFT的电学性能。除此之外,鉴于当前石墨烯制备的困难,提出的方法能够有效避免转移过程和化学过程,同时飞秒激光的高效率提高了石墨烯晶体管的制备效率。

关键词： 石墨烯/聚苯胺   水性硅酸钾   富锌涂层   防腐涂层  

摘要： 水性硅酸钾富锌防腐涂层因具有安全环保、耐热性好、耐酸碱性强等特点被广泛研究。但其较高的锌含量降低了涂层的力学性能、增加了施工难度,同时锌粉对施工者健康有害。以实验室化学气相沉积法制备的石墨烯为基底,采用原位聚合法制备了石墨烯/聚苯胺复合物。通过扫描电子显微镜、显微共焦激光拉曼光谱仪、X射线衍射仪及红外光谱仪等对石墨烯/聚苯胺复合物的表面形貌与结构进行了表征。研究了石墨烯/聚苯胺复合物对水性硅酸钾富锌防腐涂层性能的影响。结果表明:当锌粉与基料质量比为1∶1,石墨烯/聚苯胺复合物添加量为2%时,涂层的附着力为1级,硬度为5H,自腐蚀电位(E_(corr))为-0.533 V,自腐蚀电流密度(i_(corr))为4.788×10^(-7)A/cm^(2),低频区阻抗模值(|Z|_(0.01 Hz))为4.25×10^(4)Ω·cm^(2),静态水接触角为89.8°。石墨烯/聚苯胺复合物不仅能提高涂层的防腐性能和力学性能,还能提高锌粉的有效利用率,从而降低锌粉含量。

关键词： Mn^(2+)   氧化石墨烯荧光开关   杂交链式反应信号放大   高灵敏检测   Bt转基因  

摘要： 开发了一种新型纳米传感器,利用Mn^(2+)增强的石墨烯(GO)荧光开关(Mn^(2+)-GO-FS)结合杂交链式反应(HCR)进行信号放大,用于作物中Bt转基因的高灵敏检测。本传感器利用Mn^(2+)-GO-FS作为HCR发夹探针载体,在Mn^(2+)的辅助下快速吸附发夹探针,进而淬灭探针上标记的荧光基团(FAM),获得最低的背景信号。目标Bt转基因作为触发器,启动2种亚稳态发夹探针(H1和H2)之间的级联杂交事件,聚合成缺口长双螺旋结构(dsDNA),由于GO对dsDNA的吸附能力较弱,dsDNA脱离GO表面,产生更强的荧光。经HCR信号放大后的检测结果符合预期。最佳条件下,体系的荧光强度与Bt基因浓度在0.1 pmol/L~50 nmol/L范围内呈线性关系,检出限0.05 pmol/L。该传感器具有良好的选择性和检测实际样品的潜力。

关键词： 粉末涂料   聚酯树脂   石墨烯   散热  

摘要： 提出在聚酯树脂合成的过程中加入含石墨烯原材料制备石墨烯聚酯树脂复合材料。实验表明,石墨烯的引入不会对聚酯树脂合成过程和指标参数造成影响,同时,对后续制成的粉末涂料的性能如流平、弯折和反应活性等也不会产生影响,但是会轻微降低涂层的机械性能和耐候性能。通过采用自制的散热性能测试仪器发现,石墨烯的引入可以显著提高涂层的散热性能,且在一定厚度范围内,散热能力随着涂层厚度的增加而增加。

关键词： 还原氧化石墨烯   环氧防腐底漆   低锌   防腐性能   颜基比  

摘要： 研究金属防腐涂料对金属材料的安全具有重要意义,石墨烯良好的物理化学性能为提高防腐涂料性能提供了新的思路.以少量还原氧化石墨烯(RGO)为填料,制备了系列低锌石墨烯环氧防腐底漆,重点考察了RGO用量、颜基比对制得防腐涂层硬度、耐弯曲、耐冲击等基本物理性能以及防腐性能的影响.实验结果表明:颜基比是影响低锌石墨烯防腐底漆性能的关键因素,在低锌粉用量(35%)条件下,少量RGO的引入可以与锌粉形成良好的协同作用有效提升底漆的长效防腐性能,优化组成的防腐底漆产品耐盐雾实验时间可达1450 h以上,具有一定的应用潜力.

关键词： 钠离子电池   正极材料   过渡金属氧化物   三元材料   石墨烯  

摘要： 近年来,钠离子电池的研究受到了越来越多的关注,过渡金属氧化物因易制备、低成本、高容量和高电化学活性等优点,被认为是最有潜力实现产业化的钠离子电池正极材料。NaFe_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)作为三元过渡金属氧化物钠离子电池正极材料,在已有的一元材料、二元材料的基础上,进一步提高了正极材料的电化学性能。以三元金属氧化物NaFe_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)为模型,研究了导电纳米材料改性对其电化学性能的影响,提供了提升三元过渡金属氧化物钠离子电池正极材料性能的掺杂策略。

关键词： 石墨烯   金属氧化物   正极材料   LiFePO_(4)   电化学性能  

摘要： 选择改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),将GO进行高温热还原处理,形成还原氧化石墨烯(RGO),再以油酸作为表面活性剂,通过球磨法与金属氧化物正极材料LiFePO_(4)通过复合生成了LiFePO_(4)/RGO正极材料。采用XRD、TEM和电化学性能测试等手段对复合材料进行了表征。结果表明,RGO的掺杂没有影响LiFePO_(4)材料的晶体结构,没有产生新的产物,当RGO的掺杂量为6%(质量分数)时,复合材料中RGO和LiFePO_(4)分散较为均匀,形貌结构较好。随着RGO掺杂量的增加,复合材料的首次充放电比容量均先增大后减小,当RGO的掺杂量为6%(质量分数)时,复合材料的首次放电、充电比容量均达到最大值,分别为137.5和139.5 mAh/g。在0.2 C的倍率下循环30次后,6%(质量分数)RGO掺杂的复合材料的放电比容量的保持率最高可达86.1%,电荷转移电阻最小为512.70Ω,电化学性能最佳。因此可知,RGO的最佳掺杂量为6%(质量分数)。