关键词： 表面活性剂   石墨烯   稳定性   分散性  

摘要： 针对氧化石墨烯(GO)在非极性溶剂当中团聚现象严重和分散稳定性差的问题,采用水热辅助原位聚合反应成功合成了C_(8)H_(8)/PVP-rGO粉体。通过SEM、XRD、FT-IR和Raman光谱的分析方法,对材料的形貌和结构进行分析。结果显示,GO被成功还原为rGO,并在表面成功负载了C_(8)H_(8)微球。随后,将不同GO∶C_(8)H_(8)质量比(1∶10、1∶15和1∶20)的C_(8)H_(8)/PVP-rGO粉体分散于二甲苯溶剂中。研究结果表明,当GO∶C_(8)H_(8)=1∶20时,粉体的分散性表现最佳,呈现出良好的分散稳定性。这是由于引入改性剂后,有效削弱了rGO片层间的范德华力作用,提高了其与二甲苯等溶剂的相容性。

关键词： 番茄   辣椒   石墨烯   光合荧光   成苗时间  

摘要： 为探究石墨烯远红外电热膜对茄果类育苗的影响,以常规加热膜为对照,利用石墨烯远红外电热膜对番茄和辣椒进行育苗,调查其对番茄和辣椒苗期株高等农艺性状及光合荧光参数的影响。结果表明,石墨烯远红外电热膜可显著提高番茄和辣椒的株高、茎粗等性状,还可以提升地上部鲜质量、实际光化学效率和光合电子传递速率等;同时可以分别显著缩短辣椒和番茄成苗时间6 d和9 d。此外,石墨烯远红外电热膜对番茄和辣椒叶片颜色L值和B值的影响截然相反,且对番茄的影响较大。综上,石墨烯远红外电热膜加热可以显著提高茄果类蔬菜育苗效率和育苗质量。

关键词： 石墨烯   杂化模式   亚波长传输   低串扰  

摘要： 研究了一种石墨烯-椭圆电介质杂化等离激元波导,通过石墨烯诱导等离激元模式与椭圆电介质诱导光学模式相互耦合产生有深亚波长束缚性特点的杂化等离激元。借助于有限元的方法分析了波导结构尺寸和石墨烯化学势对这种杂化等离激元模式的影响。结果显示杂化模式的归一化有效模场面积可达~10-4,与石墨烯-微米线杂化等离激元波导相比,其模场面积降低了1个数量级。此外,分析了两个石墨烯-椭圆电介质杂化等离激元波导耦合结构之间的串扰特性,通过减小间隙距离和椭圆电介质的纵向尺寸能够有效地降低串扰。将为太赫兹亚波长光波导设计和光传输理论提供理论参考。

关键词： 热学计量   导热性能   石墨烯   正十八烷   相变材料   复合材料  

摘要： 以正十八烷作为基体,通过机械混合方法引入石墨烯这一具有优异导热性能的纳米材料,制备了不同质量分数的石墨烯/正十八烷复合相变材料,从而提升基体正十八烷的导热性能。通过实验制备了不同质量分数的石墨烯/正十八烷复合相变材料,并对其进行了物理化学表征与导热性能测试。实验结果显示,随着石墨烯质量分数的增加,复合材料的导热性能提升。当石墨烯的质量分数为1.5%时,石墨烯/正十八烷复合相变材料的固态和液态热导分别达到了0.33 W/(m·K)和0.19 W/(m·K),相较于纯正十八烷,其固态热导提高了83.3%,液态热导则提高了18.7%。这些结果表明,石墨烯作为导热增强剂能够有效提升相变材料的热传导性能,尤其在固态下的导热效果尤为显著。

关键词： 悬浮石墨烯   力学特性   有限元法   高灵敏加速度计   纳机电系统  

摘要： 石墨烯因超薄的薄膜厚度和优异的电学、机械性能成为纳机电系统领域膜材料的理想选择,在传感领域有极大的应用潜力。现有的二维材料纳机电加速度传感器尽管表现出小体积优势,但器件灵敏度亟需提升。提出了基于悬浮式H型石墨烯-质量块的纳机电加速度谐振器结构,探究了H型石墨烯的特性。仿真了H型石墨烯薄膜尺寸、质量块尺寸对谐振频率的影响,确定了石墨烯谐振器的尺寸。通过梁与质量块交界处的传感动力学分析,解释了谐振器灵敏度提升与应力分布的关联机制。最终,传感器位移灵敏度达到47.30 nm/nN,与体积相同的传统悬浮式石墨烯加速度计相比,不增加质量块尺寸,灵敏度可提高3.76倍,品质因数可提升2.46倍。该设计为加速度计、陀螺仪、位移传感等低成本、高灵敏度、超小型化纳米机械传感器的性能改进提供参考。

关键词： 猪肉新鲜度   氮掺杂石墨烯量子点   荧光检测装置   实时检测   便携式  

摘要： 提出了一种新型的便携式实时荧光检测系统,旨在实现生鲜猪肉新鲜度的实时检测。该系统主要由两大部分组成:氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)荧光纳米材料的研究和便携式荧光检测装置的创制。通过透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等技术对N-GQDs形貌、结构和表面官能团进行分析,证实N-GQDs被成功合成;探讨了N-GQDs的光学特性,证明了N-GQDs对胺类物质具有优异的灵敏度和选择性;通过响应机理分析,表明N-GQDs与NH_(3)之间产生了静态猝灭效应。便携式荧光传感器检测装置包括硬件设计和软件设计,主要包含5个模块,分别是光源激发模块、荧光检测模块、温湿度检测模块、无线通讯模块和阈值报警模块;通过无线通讯模块将检测数据实时传输至手机APP和上位机,实现了数据的可视化和存储。将N-GQDs荧光纳米材料与便携式荧光检测装置结合开发了便携式实时荧光猪肉新鲜度检测系统,并在生鲜猪肉中进行了系统性能实验验证。实现冷藏(4℃)和室温(25℃)条件下猪肉TVB-N含量精准检测并表现出优异的线性关系(R_(25℃)^(2)=0.97,R_(4℃)^(2)=0.92).

关键词： 水滑石   石墨烯   复合材料   环丙沙星   吸附  

摘要： 采用一步水热法合成了镁铁水滑石/三维石墨烯((Mg-Fe)LDHs/3D-rGO)复合吸附材料。微观结构表征结果表明,(Mg-Fe)LDHs纳米颗粒均匀分布在3D石墨烯网络结构表面,(Mg-Fe)LDHs纳米颗粒的负载有效地提高了产物的比表面积。其对环丙沙星(CIP)的吸附性能研究结果表明,CIP的初始浓度、温度和pH值为均影响(Mg-Fe)LDHs/3D-rGO对CIP的吸附过程;通过等温吸附曲线拟合发现(Mg-Fe)LDHs/3D-rGO吸附CIP的过程既符合Langmuir模型又同时符合Freundlich模型,基于Langmuir模型拟合得的最大吸附量为143.34 mg/g;通过吸附动力学拟合发现,吸附过程符合Elovich模型,以化学吸附为主。(Mg-Fe)LDHs/3D-rGO的循环再生性能较好,可重复利用。此研究可为抗生素吸附材料的研发提供新思路。

关键词： 铁基MOF   还原石墨烯   阴极   电芬顿  

摘要： 为改善传统电芬顿氧化技术对污染物降解效率有限和添加的可溶性二价铁(Fe^(2+))导致二次污染等问题,通过水热-煅烧法构建出还原石墨烯/铁基MOF修饰的泡沫镍(rGO/MIL-88A/NF)电芬顿阴极。通过仪器分析与电化学测试确定了rGO/MIL-88A/NF的物化性能与电化学活性。以罗丹明B(RhB)为目标污染物,研究rGO/MIL-88A/NF阴极对RhB的降解性能,以及不同电位与pH条件对体系降解RhB的影响。结合淬灭实验与XPS分析,探究rGO/MIL-88A/NF降解污染物的运行机理。结果表明,rGO/MIL-88A/NF无需外界投加H_(2)O_(2)与Fe^(2+),为高效降解污染物的新型电芬顿阴极开发提供研究基础与思路。

关键词： 滚动轴承   氮化硅陶瓷   石墨烯   晶须   摩擦系数   磨损率  

摘要： 面向航空航天轴承对润滑的需求,提出了基于Si_(3)N_(4)晶须(β-Si_(3)N_(4)w)、多层石墨烯(MLG)减摩的Si_(3)N_(4)陶瓷轴承材料技术,并利用放电等离子烧结技术制备了MLG和β-Si_(3)N_(4)w质量分数各为1%的Si_(3)N_(4)陶瓷试样。基于球-盘摩擦磨损试验机对其开展了5~20 N载荷及20~200 mm/s线速度下的摩擦学性能试验,结果表明:当线速度为20 mm/s和载荷为5~20 N时,试样干滑动摩擦系数达到0.044~0.048;当载荷为10 N和线速度为50~200 mm/s时,试样干滑动摩擦系数有所增大,约为0.27~0.30;磨损率随着载荷增加而减小,比传统Si_(3)N_(4)陶瓷磨损率减小了33.0%~62.4%,而线速度对磨损率影响规律不明显。分析认为,MLG润滑膜、MLG/β-Si_(3)N_(4)w对基体硬度的改善及氧化物的作用是摩擦系数降低以及耐磨性提高的主要原因。

关键词： 石墨烯   石墨烯基防腐涂料   涂层   钢结构  

摘要： 围绕石墨烯与石墨烯基防腐涂料展开叙述,着重介绍了石墨烯的防腐、防火性能。中国铁路郑州局集团有限公司在钢结构雨棚工程中应用试用石墨烯防腐涂料,进一步验证了石墨烯防腐涂料显现出的优异高耐盐雾性、强附着力、耐人工气候老化性等技术特征,取得了良好的运用效果。