关键词： 电子束辐照   电子枪   热阴极   束斑测试   立式石墨烯  

摘要： 多项研究表明,材料表面的立式石墨烯涂层能够显著降低二次电子产额,且二次电子产额最大值所对应的入射电子能量通常在百电子伏特。在电子束辐照的实际工况下,立式石墨烯的微观结构会经历复杂的动态演变过程,这些微观结构变化的方式、特点以及由其导致的二次电子发射特性的变化程度与机理可能各不相同。为系统研究电子束辐照参数对立式石墨烯微观结构演变及其二次电子发射特性的影响规律,本研究采用理论仿真与实验验证相结合的研究方法,自主设计并研制了一套专门用于立式石墨烯辐照研究的电子束辐照系统。

关键词： 点击化学   石墨烯接枝羟基聚叠氮缩水甘油醚   GAP聚氨酯   力学性能   热氧老化  

摘要： 通过炔基化氧化石墨烯(A-GO)与羟基聚叠氮缩水甘油醚(GAP)的点击化学反应,成功制备石墨烯接枝型GAP(GO-g-GAP),并以其为反应型增塑剂开发出新型含能聚氨酯弹性体(B-GAP/GO-ETPU)。通过红外光谱和拉曼光谱证实A-GO的合成,且其在有机溶剂中分散稳定性良好。FTIR和TEM表征显示GO-g-GAP中形成三氮唑五元环并保持石墨烯二维结构。将GO-g-GAP与B-GAP复合制备的弹性体展现出优异力学性能,抗拉强度达9.6 MPa,断裂伸长率为791%。经120℃热氧老化72 h后,抗拉强度和断裂伸长率保持率分别为89.5%和80.1%,显著优于常规材料。结果表明,GO-g-GAP作为功能化增塑剂的协同增强与稳定化作用,拓展了石墨烯在含能材料领域的应用潜力。

关键词： 冷冻干燥   石墨烯   二硫化钼   摩擦磨损   润滑油添加剂  

摘要： 为了可控制备石墨烯(RGO)和二硫化钼(MoS_(2))的润滑油纳米添加剂,进一步提高其宽温域下的润滑性能,采用冷冻干燥法一步制备了石墨烯负载二硫化钼(RGO/MoS_(2))纳米颗粒,利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)观测其微观形貌和结构,通过正交实验探究工艺参数与RGO/MoS_(2)微观尺寸的关联性,研究了RGO/MoS_(2)在不同温度下的减摩抗磨性能。结果表明:冷冻干燥法制备的RGO/MoS_(2)纳米颗粒中MoS_(2)呈纳米花球状均匀吸附在RGO表面的缺陷位置,且薄片相互重叠,具有较优的分散稳定性。影响RGO/MoS_(2)中MoS_(2)片层厚度的因素排序为冻结方式>反应温度>反应时长>反应pH值,较优的制备方式为-20℃冻结、反应温度180℃、反应时长24 h、反应pH值为1。RGO/MoS_(2)作为润滑油添加剂在高温下具有比MoS_(2)单剂更好的减摩抗磨性能,添加1.5%(质量分数,下同)的RGO/MoS_(2)作为润滑油添加剂后,在250℃高温工况下平均摩擦系数和磨损率分别仅为0.062 5和2.95×10^(-9)cm^(3)/(N·m),相比MoS_(2)单剂分别降低54.3%和74.5%。

关键词： 激光钎焊   石墨烯   金刚石   微观组织   热损伤   耐磨性  

摘要： 目的针对采用Ni-Cr合金制备钎焊金刚石砂轮时金刚石表面石墨化严重、内应力较大等热损伤问题,采用不同含量的石墨烯改性Ni-Cr合金,制备钎焊金刚石试样,研究石墨烯含量对激光钎焊金刚石界面组织及力学性能的影响。方法采用同轴送粉末法制备石墨烯改性钎焊金刚石试样,并分析质量分数为0.00%、0.01%、0.02%、0.03%的石墨烯改性钎焊金刚石试样的界面组织、物相、显微硬度、金刚石石墨化程度及金刚石颗粒的残余应力等,同时在相同工艺条件下制备不添加金刚石的石墨烯改性钎焊试样,并研究石墨烯改性钎焊层的耐磨性能。结果金刚石表面与钎料的界面处存在显著的元素相互扩散现象,其中Cr元素在金刚石附近明显偏析,界面反应生成的片状化合物主要为Cr_(3)C_(2)。随着石墨烯含量的增加,界面区域的C、Cr元素明显减少,金刚石石墨化程度及残余应力降低。钎焊层晶粒明显细化。钎焊层的显微硬度由866.6HV逐步上升到1119.0HV,平均摩擦因数从0.71降至0.61,磨损体积从4.03×10^(-2)mm^(3)降至1.86×10^(-2)mm^(3)。测试结果显示,当石墨烯的质量分数为0.03%时,钎焊金刚石石墨化程度及残余应力较低,且钎焊层具有更好的晶粒结构、耐磨性及更高的显微硬度。结论在镍铬钎料中适量添加石墨烯,将降低钎焊金刚石石墨化程度及残余应力等,提高钎焊层的显微硬度和摩擦磨损性能。

关键词： 石墨烯   导电性能   力学性能  

摘要： 为探讨石墨烯复合导电纤维制备工艺及导电性能,采用浸渍法制备了不同工艺条件下石墨烯复合导电纤维,分析石墨烯导电浆料的配制参数对纤维导电性影响,考察石墨烯分散剂种类、聚酯树脂浓度、浸渍次数等因素对导电纤维性能的影响。结果表明:当CMC质量占比为0.75%、WPU608树脂质量占比为9%时,经过4次浸渍,可保证良好的导电性和均匀性。研究成果可为石墨烯复合导电纤维的应用提供技术支持。

关键词： 石墨烯量子点(GQDs)   N掺杂   盐酸(HCl)   缓蚀性能   碳钢   吸附  

摘要： 缓蚀剂具有成本低、操作简便等优点,广泛应用于金属腐蚀防护领域。石墨烯量子点(GQDs)作为一种新型碳基纳米材料,已被用作碳钢缓蚀剂,但其缓蚀性能仍不理想。本工作设计制备了一种N掺杂GQDs(N-GQDs)作为新型碳钢缓蚀剂,证明了其优异的缓蚀性能,并揭示了其缓蚀机理。具体而言,采用密度泛函理论(DFT)和分子动力学(MD)模拟,设计N-GQDs作为缓蚀剂;采用一步水热法制备出所设计的N-GQDs;采用紫外可见(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱证实所制备N-GQDs的分散稳定性;采用失重试验和电化学测试探究N-GQDs在1 mol/L HCl溶液中对碳钢的缓蚀性能;结合吸附等温线和腐蚀面分析,揭示N-GQDs缓蚀机理。结果表明,N掺杂使N-GQDs更易吸附在碳钢表面,使其具有更出色的缓蚀能力;N-GQDs表面存在大量基团,使其在HCl溶液中具有良好的长期分散稳定性;200 mg/L N-GQDs对在1 mol/L HCl溶液中浸泡96 h后的Q235碳钢的缓蚀效率高达90.48%,展示出优异的长期缓蚀能力;N-GQDs的缓蚀机理归因于N-GQDs在碳钢表面的物理吸附和化学吸附。本工作有望为新型绿色缓蚀剂的设计和制备提供参考。

关键词： 理论计算   吸附去除   石墨烯   消毒副产物   卤代乙酰胺  

摘要： 饮用水消毒是预防水传播疾病的重要措施。然而,用于杀灭病原体的化学消毒剂可与水源中的有机物发生反应,形成可能具有更高生态和健康风险的消毒副产物(Disinfection By-products,DBPs)。吸附技术因能耗低、经济且可重复使用,被广泛用于去除水中有机污染物,而选好高效吸附剂是吸附技术的关键。基于密度泛函理论预测了二维纳米材料石墨烯对19种卤代乙酰胺(Halogenated acet-amides,HAcAms)的吸附去除能力和相互作用机制。结果表明石墨烯与19种HAcAms的吸附相互作用能均为负值,具有较高的吸附去除能力。石墨烯对不同卤素类别HAcAms的吸附规律为:Br-AcAm>I-AcAm>Cl-AcAm,吸附去除性能还随卤素数量的增多而增强。结构和电荷分析表明,HAcAms与石墨烯的相互作用以H-π和范德华相互作用为主。研究结果可为饮用水中消毒副产物的去除提供新的研究方法和技术发展方向。

关键词： 环氧防腐底漆   石墨烯   低锌  

摘要： 金属材料在工业环境中易出现腐蚀,在金属表面涂刷防腐漆是提高金属抗腐蚀性能的有效手段。传统的高锌环氧防腐底漆制造成本高且污染大,急需开发低锌高性能的新型防腐底漆。在环氧防腐底漆中加入石墨烯,制备成低锌石墨烯环氧防腐底漆,能够在降低锌含量的同时,增强底漆的抗腐蚀性能,减少对环境的负面影响。基于此,分析低锌石墨烯环氧防腐底漆的制备方法,并对底漆进行性能测试。测试结果表明,该底漆在防腐性能、附着力等方面表现优异,为金属防护效果的提升提供新的解决方案。

关键词： 膜处理技术   二氧化钛-石墨烯复合材料   光催化   性能优化  

摘要： 传统的膜分离工艺具有高效、低成本等优点,在废水处理中展现了良好的发展前景。然而该工艺在运行过程中可能结垢,导致水处理能力下降,渗透通量减少。此外,传统的膜处理工艺无法去除抗生素等小分子难降解污染物,因此膜的升级与改性是目前研究的重点。将膜与光催化纳米材料结合是目前一种可行的改性方法,二氧化钛(TiO_(2))作为一种光催化剂,能够实现难降解有机污染物的彻底矿化为CO_(2)、H_(2)O及无密切离子等小分子物质,而石墨烯(GO)具有高的比表面积和优良的导电性,因此TiO_(2)-GO的复合纳米催化剂与膜结合改性的方案具有广阔的发展前景。此外,GO还能够促进TiO_(2)对可见光的吸收,进一步促进光能的充分利用。在此,本文综述了TiO_(2)-GO复合纳米催化剂在膜处理技术中的应用进展及缺陷,为膜处理工艺在废水处理中的应用。

关键词： topological phases   rhombohedral multilayer graphene rmg   fractional ch   chen insulator states   quantum phases   thickness   hall effect   quantum phenomenathese  

摘要： Rhombohedral multilayer graphene(RMG)has recently been demonstrated to be an exceptional research platform hosting a wide range of quantum *** include superconductivity[1],various symmetry-broken states(spin,valley,and layer)[2],integer and fractional quantum anomalous Hall effect[3],and Chen insulator states[4].A key factor in tuning the properties of RMG is the number of layers,as different quantum phases have been observed only in samples with specific layer *** example,the fractional Chern insulator phase has been observed exclusively in a 5-layer sample[5],the quantum anomalous Hall in a 4-layer sample[3],and superconductivity in a 3-layer sample[1].