关键词： 石墨烯涤纶   银离子   气凝胶   吸湿速干   抗菌   家居服  

摘要： 为了开发健康、保暖、透气和速干的秋冬家居服,设计了内层为十字截面石墨烯涤纶、中间层为银离子锦纶、外层为中空气凝胶涤纶/石墨烯黏胶纤维混纺纱的家居服。经检测机构检验,此款家居服保温率达到25.1%,传热系数为33.3 W/(m^(2)·K),远红外发射率达0.94,远红外辐射温升为6.2℃,驱避率为94.2%,大肠埃希菌抑菌率为99%,金黄葡萄球菌抑菌率为99%,白念珠菌抑菌率为99%,并具有优良的防臭功能。

关键词： 石墨烯   介电常数   介电损耗   聚偏氟乙烯   复合材料  

摘要： 采用溶液法将接枝有聚甲基丙烯酸甲酯表面刷的石墨烯(rGO-g-PMMA)引入到聚偏氟乙烯(PVDF)体系中,制备了柔性rGO-g-PMMA/PVDF复合电介质材料,并利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、热重分析和精密阻抗分析仪分析表征了rGO-g-PMMA及其复合材料结构形貌和介电性能。结果表明:rGO-g-PMMA在DMF中具有良好的溶剂稳定性;改性rGO-g-PMMA表面刷材料的引入一方面促进了其在PVDF基体中分散,形成良好的界面结合,有效提升了复合材料的介电常数;另一方面,rGO-g-PMMA表面刷的存在有效抑制了材料的介电损耗。其中,当w(rGO-g-PMMA)=0.4%时,rGO-g-PMMA/PVDF材料的介电常数达12.6,介电损耗仅有0.03,是纯PVDF的131%和97%。该策略为超柔性聚合物储能电介质材料研究提供了重要思路。

关键词： 石墨烯   结构形变   分子动力学模拟   长程有序   短程有序  

摘要： 基于Material Studio软件平台,利用分子动力学方法,对Ni原子与石墨烯层状结构相互作用和晶体结构变化过程进行模拟分析,得到如下结论:低浓度Ni原子会吸附在石墨烯表面层沿边缘生长,活性从中心向边缘逐渐降低,高浓度的Ni原子会溶解到内层石墨烯中.当石墨烯层数增加,附着在表层石墨烯的Ni原子生长排列范围扩大,且在石墨烯表面形成的点阵排列被破坏,附着在内层石墨烯的Ni原子比表层石墨烯Ni原子排列更散乱,同时石墨烯生长结构逐渐出现弯曲;随着层数增多和Ni原子浓度增加,石墨烯的拉伸强度也随之增加,石墨烯生长缺陷的偏转角度也随之增大.通过计算以上结构的径向分布函数(RDF),验证了石墨烯长程有序到短程有序的结构变化过程.

关键词： 石墨烯   电磁屏蔽   可靠性   轻质宽频  

摘要： 电磁屏蔽材料能够限制电磁能量的传递、规避电磁干扰以及降低泄密风险,在国防和民用领域的应用日益增长。石墨烯有着独特的二维结构及优异的物理化学特性,正适用于当下快速发展的柔性电子器件。文章基于电磁屏蔽基本理论,按照纯石墨烯薄膜和石墨烯基复合薄膜的分类,着眼于设计思路和制备方法,综述了近年来石墨烯基电磁屏蔽薄膜材料的研究进展,并针对应用需求,对其发展前景进行展望。

关键词： 石墨烯/ZIF-67型复合材料   比热容   特征寿命   非简谐效应  

摘要： 利用石墨烯优良的特性与其他材料复合,可赋予复合材料优异的性质并兼具两者的优势;对石墨烯/ZIF-67型(CoO/RGO)复合材料的研究中,在考虑原子非简谐振动情况下采用固体物理学理论和方法,确定了该材料的德拜温度、定容比热和特征寿命随温度变化而变化的规律,并探讨了原子非简谐振动对上述指标的影响。结果表明:1)石墨烯/ZIF-67型复合材料的德拜温度和定容比热的数值均随温度升高而增大,其中德拜温度随温度升高无较大变化,温度每升高1 K,德拜温度仅升高约0.003%;而定容比热随温度升高呈非线性增大,其中温度较低时定容比热变化较大,温度较高时定容比热有接近常量的趋势。2)石墨烯/ZIF-67型复合材料的特征寿命约为232 d,并随温度升高而减少,但减少幅度不大,实际使用环境温度对该材料的特征寿命的影响很小。3)若不考虑原子间的非简谐效应,石墨烯/ZIF-67型复合材料的德拜温度和特征寿命为常量;在考虑到原子非简谐振动项后,则它们均随温度变化而变化,且温度越高,非简谐效应产生的影响越明显;然而非简谐效应对该材料定容比热的影响不明显。研究结果有助于推动有关石墨烯/ZIF-67型复合材料的研究和应用。

关键词： 纳米金催化   石墨烯   多孔结构   复合材料   4-硝基苯酚还原  

摘要： 以负载纳米金颗粒的还原石墨烯(APR)为二维模板,采用溶剂编织法在石墨烯表面成功构建具有多孔结构的超交联聚合物(hyper-crosslinked polymer,HCP)并命名为APfR-HCP,探讨复合材料比表面积的变化及还原4-硝基苯酚(4-NP)的性能。结果表明:该新型复合材料具有较大的比表面积(568m^(2)/g)和丰富的孔道结构;多孔层结构的存在可以快速吸附水体中的小分子有机污染物并富集到金纳米颗粒表面,大大提升复合材料对常见有机污染物4-NP的催化性能;同时还可以有效阻止金纳米颗粒的团聚。APfR-HCP复合多孔材料可以在4min内迅速将4-NP还原为4-氨基苯酚(4-AP),反应速率常数K可达1.10min。APfR-HCP复合多孔材料的催化效率远大于模板APR(K=0.068min-1),并且具有良好的循环利用性,循环使用5次后仍具有良好的催化性能。

关键词： GNPs   GNPs/A380复合材料   显微组织   摩擦磨损性能  

摘要： 通过真空热压烧结制备了GNPs-Al中间预制块,采用熔铸法将中间预制块加入到A380熔体中制备了GNPs/A380铝基复合材料。研究了石墨烯纳米片(GNPs)的含量对A380铝合金微观结构和摩擦磨损性能的影响。结果表明:质量分数为1.0%的GNPs/A380复合材料具有最佳的显微组织,适量的GNPs可以显著细化α-Al、Si相和Al5FeSi相,从而提高A380铝合金的维氏硬度。随GNPs的含量增加,GNPs/A380复合材料的磨损率和摩擦系数均先减小而后增大。1.0%GNPs/A380复合材料的磨损率和平均摩擦系数相比于基体分别降低了37%和15.5%。其中,A380基体合金的主要磨损机制为剥层磨损,而1.0%GNPs/A380复合材料是以磨粒磨损为主要磨损机制。

关键词： 石墨烯纳米筛   双金属层状氢氧化物   电化学传感   重金属离子  

摘要： 本文采用自组装-碳热造孔-刻蚀的方法将钴铁双金属层状氢氧化物(Co_(3)FeLDH)与石墨烯纳米筛(HG)复合,进而制备了基于Co_(3)FeLDH/HG复合材料的电化学传感器,用于同时检测水中Pb^(2+)、Cd^(2+)和Zn^(2+)。由于HG的高比表面积、多孔性和良好的导电性,以及Co_(3)FeLDH阵列结构对重金属离子的强亲和性,所制备传感器表现出良好的分析性能。实验结果显示,Pb^(2+)与Cd^(2+)的峰电流与浓度在1~1500μg·L^(-1)、Zn^(2+)峰电流与浓度在5~1800μg·L^(-1)范围线性关系良好,方法对Pb^(2+)、Cd^(2+)和Zn^(2+)的检测限分别达2.41 nmol·L^(-1)、4.45 nmol·L^(-1)和15.38 nmol·L^(-1),大大低于世界卫生组织(WHO)允许的生活水中3μg·L^(-1)(27 nmol·L^(-1))、10μg·L^(-1)(48 nmol·L^(-1))和1 mg·L^(-1)(33 mmol·L^(-1))的阈值。所制备的电化学传感器具有良好的稳定性和重现性,在环境分析检测方面具有良好的应用前景。

关键词： 高氯酸   还原氧化石墨烯   碳纳米管   聚苯胺   电化学   掺杂  

摘要： 在高氯酸体系中通过原位聚合将苯胺(ANI)单体分别与还原氧化石墨烯(RGO)、碳纳米管(CNTs)制备了一次掺杂态产物PANI/RGO和PANI/CNTs,产物分别经氨水解掺杂后,在高氯酸体系中经二次掺杂制备得到二次掺杂态聚苯胺/石墨烯/碳纳米管(Redoped PANI/RGO/CNTs)复合材料。通过扫描电镜、透射电镜、傅里叶变换红外光谱和紫外光谱对其不同产物形貌和结构进行表征,通过电化学工作站测试了不同产物在3.5%NaCl溶液的防腐蚀性能。结果表明,在RGO与ANI质量比为1:20、CNTs与ANI质量比为1:20时,二次掺杂态产物中聚苯胺纳米纤维可分别在RGO和CNTs上均匀生长并形成网状结构,纤维长度达到850 nm,形貌均一,其防腐蚀性能最优异,缓蚀效率可达81.79%。通过二次掺杂将PANI/RGO和PANI/CNTs复合制备Redoped PANI/RGO/CNTs材料,可有效避免石墨烯和碳纳米管在制备复合材料过程中的团聚,得到结构规整、防腐性能更优异的复合材料。

关键词： 石墨烯   防腐涂层   硅烷偶联剂   Diels-Alder反应  

摘要： 通过点击化学的原理,在商用石墨烯上接枝硅烷偶联剂,使石墨烯在有机涂层中具有良好的分散性和疏水性。接触角测试表明硅氧烷改性石墨烯(SiG)的水接触角(CA)为132.3°,SiG/环氧涂层(SiG/EPs)复合涂层的CA较EPs提高了10.7°,表现出较好的疏水性。SiG在稀释剂和涂料中具有较强的分散性。电化学测试和盐雾试验结果说明SiG/EPs具有很好的耐腐蚀性能,SiG/EPs阻抗模值和自腐蚀电流较EPs提升了两个数量级。SiG能明显提升涂层的耐腐蚀性能,原因是SiG具有较强的疏水性和分散性。