关键词： 氧化石墨烯   衍生物   中药有效成分   提取分离   纳米递药系统   光热治疗  

摘要： 中药有效成分普遍存在溶解性差、含量低且提取分离手段繁琐,不利于检测分析和成药性差等局限性,限制了其临床应用。氧化石墨烯等新型纳米材料凭借独特的物理化学性质逐渐被用于中药有效成分提取、分离纯化和抗肿瘤等,有望改善中药临床应用限制,促进中医药临床发展。作者从氧化石墨烯的结构性质出发,总结了其在中药有效成分方面的应用,包括促进中药有效成分溶出与提高分离纯化效率,改善生物利用度,增强成药性,提高抗肿瘤靶向性、缓释性、增强疗效等并对其中存在问题及未来发展进行讨论,旨在为氧化石墨烯及其衍生物在中医药领域的发展和中药有效成分在临床上的实际应用提供参考。

关键词： 2-羟基-1   4-萘醌(HNQ)   非共价功能化   石墨烯水凝胶   非对称超级电容器(ASC)  

摘要： 通过非共价功能化策略,以还原氧化石墨烯(rGO)为导电基底,选择可逆电化学活性有机分子2-羟基-1,4-萘醌(HNQ)与rGO发生非共价π-π作用,设计制备了HNQ非共价功能化石墨烯复合电极材料(HNQ-rGO),并研究其实际储能性能.SEM,TEM,FT-IR,XRD和Raman光谱分析结果表明,通过氧化石墨(GO)的还原和rGO上HNQ分子的非共价修饰成功制备了HNQ-rGO.电流密度为1 A·g^(-1)时其比电容为321 F·g^(-1),并且在电流密度为5 A·g^(-1)时充放电循环10000次后,电容保持率仍为初始值的85.7%.另外,以2-羟基蒽醌还原氧化石墨烯(HAQ-rGO)为负极材料,HNQ-rGO为正极材料,设计的非对称超级电容器(HAQ-rGO//HNQ-rGO,ASC)在1.6 V池电压下,其功率密度、能量密度分别为0.8 k W·kg^(-1)和21.8 Wh·kg^(-1),说明该电容器储能性能优异.

关键词： 聚丙烯   聚甲基丙烯酸甲酯   石墨烯   复合材料   性能  

摘要： 作者以甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAM)为分散接枝助剂,通过悬浮聚合方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)改性还原氧化石墨烯(rGO)纳米复合材料(rGO-PMMA),然后以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为界面相容剂,通过熔融共混方法制备了PP/rGO-PMMA/PP-g-MAH纳米复合材料。采用扫描电子显微镜、偏光显微镜、电子万能试验机、塑料材料动态性能试验机、差示扫描量热仪、热重分析仪、双电测四探针测试仪、动态流变仪等对PP/rGO-PMMA/PP-g-MAH纳米复合材料的结构与性能进行了分析测试。结果表明:当rGO-PMMA添加量为15 g时,PP/rGO-PMMA/PP-g-MAH纳米复合材料的拉伸强度达到22.88 MPa,相比于纯PP提高了19.29%;冲击强度达到11.1 kJ·m^(-2),相比于纯PP提高了72.09%;熔体黏度相比于纯PP提高了约800倍(剪切速率为0.01 rad·s^(-1))。当rGO-PMMA添加量为20 g时,复合材料的电导率达到1.2×10^(-1)S·cm^(-1),完全能够满足抗静电性能要求。

关键词： 石墨烯   二氧化钛   光催化   抗菌抑藻  

摘要： 为强化学生“绿色海洋”理念和可持续发展科研创新思想,设计了光催化剂复合材料的制备及其抗菌抑藻性能综合性实验。实验涉及TiO_(2)复合光催化剂的制备、结构和光化学性质表征及抗菌抑藻性能评价等多个环节,有利于学生将无机化学、分析化学等理论知识灵活运用,激发学生的科研兴趣,并有利于提升学生在科研中融合可持续设计思想。

关键词： 氧化石墨烯   亲核活性   溶胶-凝胶法   纳米颗粒   Li_(4)Ti_(5)O_(12)  

摘要： 在用溶胶-凝胶法制备纳米尖晶石钛酸锂(Li_(4)Ti_(5)O_(12))颗粒的过程中,添加氧化石墨烯(GO)可更容易将其实现。本论文经密度泛函理论计算表明,在sp^(2)杂化碳原子层的供电子作用下,GO中的醛基、面内羟基和三元环氧基具有比水更强的亲核反应活性,能够优先于水同有机钛源发生反应,并原位形成纳米颗粒。X射线光电子能谱数据证实纳米颗粒与石墨烯片层之间通过强Ti-O-C化学键连接,表明纳米颗粒被“固定”在石墨烯片层上,从而显著抑制了高温烧结中的颗粒团聚效应,使纳米颗粒形貌得以保留。即使当石墨烯含量仅为3%时,得到的Li_(4)Ti_(5)O_(12)颗粒尺寸也小于50 nm。然而,对于用共沉淀法制备FePO_(4),GO却不能有助于获得均匀分散的纳米颗粒。这说明若要采用GO合成纳米复合材料,则必须考虑相关材料合成机理与GO的亲核活性是否匹配。

关键词： 盐湖卤水   编织石墨烯过滤膜   孔隙调节   离子分离  

摘要： 我国盐湖数量多、分布广、资源丰富。如何有效地从盐湖卤水中提取资源元素,对国民经济具有重要意义。然而目前的过滤膜仍然具有稳定性差、耐腐蚀性差、高离子截留率与高水通量不可兼得等短板,因此亟需寻找一种力学性能优异,过滤性好的新型膜材料;二维材料因其具有低能耗、高效率等特点,在筛选分离领域展现了巨大优势。通过将碳纳米管编织进过滤膜、化学修饰编织石墨烯带边缘、或纳米压痕技术处理编织过滤膜等方法可以调控过滤孔尺寸以实现离子筛分,这种编织过滤膜在保障孔隙率的同时,膜强度相比传统商业渗透膜提升至少两个数量级,因此该研究为利用纳米编织技术设计高通量高强度的过滤膜提供了新思路,并总结分析了基于编织石墨烯过滤膜用于盐湖卤水离子分离性能的研究情况。

关键词： 石墨烯   涂层   腐蚀   油管   注水井   失效  

摘要： 为了确定石墨烯改性油管涂层的基本性能和服役适应性,对涂层外观、厚度和耐磨性等进行了检测,在高温高压油气介质环境中进行了耐蚀性能试验,并在长庆、辽河等油田开展了石墨烯改性涂层油管的现场示范应用与后评价。研究结果表明,研制的石墨烯改性油管涂层表面光滑、无漏点,且呈镜面效果,具有良好的结合力和耐磨性能;在高温高压酸性油气介质、碱性介质和模拟注水工况中具有优异的耐蚀性能。石墨烯改性涂层油管在长庆油田、辽河油田注水井中使用2 a后,涂层表面状态良好,未发生鼓泡、开裂、剥落和结垢等现象;涂层厚度无明显变化,无漏点、附着力未降级,应用效果良好。石墨烯改性涂层的推广应用可提升油气井管柱在高温、高压、高矿化度等苛刻钻采环境工况下的服役寿命和安全性。

关键词： 石墨烯   机械剥离法   液相剥离法   分子间作用力  

摘要： 石墨烯具有载流子迁移率高、热导率大、比表面积大等优点,被广泛应用在光学、电学、材料学以及生物医学等领域。当前,寻求一种低成本、高效率且可大规模工业化生产石墨烯的方法仍然是一个挑战。从剥离机制出发,综述了机械剥离法和液相剥离法制备石墨烯的研究现状,总结了这两种方法的优点及存在的主要问题,并对石墨烯剥离制备技术的发展方向进行了展望。

关键词： 气体扩散电极   电催化氧化   石墨烯   活性碳纤维   甲基橙  

摘要： 采用超声-浸渍法制备石墨烯(GO)复合活性碳纤维(ACF)气体扩散电极,对其微观形貌、表面元素及表面官能团等进行表征,通过甲基橙批量降解处理实验阐述阴极双氧水产生性能与机理。结果表明,制备条件GO与聚四氟乙烯分散液(PTFE)质量比为1:4、GO浆液中无水乙醇添加量100 mL、煅烧温度360℃、煅烧时间10 min得到的电极性能最优,GO/ACF较ACF在45 min电催化反应甲基橙降解率提升了21.11%,双氧水最终的质量浓度提高了4.65倍,GO/ACF对甲基橙的最终降解率为100.0%,扫描电子显微镜微观形貌表征结果表明,石墨烯可均匀负载于活性碳纤维表面,X-射线光电子能谱、傅里叶变幻红外光谱仪、循环伏安及电化学阻抗测试结果表明,石墨烯复合增加了电极表面C=O官能团含量,电极电阻减小了40.06%,有利于产生H_(2)O_(2)。对初始电压、电解质浓度影响降解因素进行了优化,使用10次后GO/ACF对甲基橙降解率仍保持在100.0%、甲基橙废水COD去除率仅下降了4.45%,表明GO/ACF具有较高循环稳定性。以上研究结果可为印染废水电催化高效脱色处理与有机污染物氧化降解提供理论依据与技术借鉴。

关键词： 桥梁防腐   龙门大桥   钢箱梁   石墨烯锌粉涂层   防腐性能  

摘要： 以海洋环境中的广西钦州龙门大桥为依托工程,开展了海洋环境钢箱梁防腐涂料体系研究,分析了石墨烯锌粉涂层的富锌底漆缺陷及防护原理,开展了石墨烯含量、锌粉形状比、颜基比等参数对石墨烯锌粉涂层防腐性能影响的室内加速腐蚀试验和现场挂板试验。与常规的富锌底漆+云铁中间漆+氟碳面漆方案相比,形成了适用于龙门大桥的石墨烯锌粉底漆+氟碳面漆的涂装配套体系,并进行经济性对比。现场实施后,防护效果较好。