关键词： 氧化石墨烯   银纳米颗粒   静电吸附   聚甲基丙烯酸甲酯   复合涂层   三维打印   机械性能   抗菌  

摘要： 通过静电吸附作用和化学还原反应在GO片层原位负载Ag NPs,再与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)混合后通过3D打印得到义齿基托复合涂层。使用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)考察了AgNPs-GO的形貌,利用X射线光电子能谱(XPS)表征了AgNPs-GO表面元素及其价态,测试了义齿基托复合涂层的机械性能和抗菌性能。结果发现,不同结构的AgNPs原位分布在褶皱的GO片层上,颗粒尺寸为10~50 nm。XPS证实了化学还原反应的发生及GO片层上同时存在着AgNPs和Ag^(+)。Ag NPs-GO在复合涂层中均匀分散,添加AgNPs-GO使PMMA涂层的弯曲模量从(687.81±28.26)MPa增大到(746.42±20.45)MPa,弯曲强度从(24.52±1.95)MPa增大到(30.06±1.58)MPa。GO提升义齿基托材料机械性能的同时发挥其自身抗菌性,协同AgNPs增强了义齿基托材料的抗菌性能。

关键词： 金纳米团簇   复合荧光纳米传感器   氧化石墨烯   汞离子   水产品  

摘要： 目的基于金纳米团簇(aptamer@gold nanoclusters,Apt@AuNCs)/氧化石墨烯(graphene oxide,GO)的高灵敏复合荧光纳米传感器建立检测水产品中汞离子(Hg^(2+))的方法。方法以寡核苷酸序列为模板通过一步法快速合成具有直接特异性识别Hg^(2+)能力的Apt@AuNCs;Apt@AuNCs作为荧光能量供体,与GO纳米片结合,形成Apt@AuNCs/GO复合荧光纳米体系,此时,Apt@AuNCs荧光被GO猝灭;Hg^(2+)以T-Hg^(2+)-T结构与Apt@AuNCs结合,使得Apt@AuNCs脱离GO表面,体系荧光得到恢复,从而实现Hg^(2+)的快速荧光法检测。结果最佳检测条件为:选择适配体序列为CCCCCCCCCCCCTTCTTTCTTCCCCTTGTTTGTT、GO质量浓度为0.30 mg/mL、激发波长为345 nm、GO与Apt@Au NCs孵育时间为35 min。该方法的Hg^(2+)检出限为0.189 nmol/L,定量限为0.630 nmol/L,线性范围为0.5~10.0 nmol/L。选择小龙虾和鲢鱼作为实际检测样品,通过标准加入法进行测试,其加标回收率为87.18%~109.90%。结论该复合荧光纳米体系无需复杂预处理,实现了对实际样品中Hg^(2+)的现场、简单快速且高灵敏的测定,为水产品中Hg^(2+)的检测提供了一种新思路。

关键词： 八羧基酞菁锌   氧化石墨烯   负载   固相法   催化分解  

摘要： 随着工业化发展和人口密度激增,水资源污染情况越来越严重,所以对于含有有机废物的污水处理也显得尤为重要。酞菁是近代发现的一种具有18π电子的平面大共轭体系的化合物,其热稳定性和化学稳定性较好,并且中心空穴内的氢原子可以被一些金属元素取代,形成相关络合物。酞菁良好的光催化性能,能够催化有机物分解,所以被用来做污水处理的研究。本文采用均苯四甲酸酐,ZnCl2,尿素为原料,钼酸铵作为为催化剂,在170 oC,机械搅拌作用下反应,合成八羧酰胺基酞菁锌(ZnPc(CONH2)8),并用浓盐酸水解,后经提纯,溶解和重结晶,最终得到八羧基酞菁锌(ZnPc(COOH)8)。 通过红外光谱(FT-IR),紫外光谱(UV-vis), 扫描电镜(SEM)等进行表征。为了增大八羧基酞菁锌的表面积和比表面积,将其负载于氧化石墨烯上,并用红外光谱,紫外光谱,扫描电镜对酞菁锌/氧化石墨烯复合材料表征。最后用罗丹明B溶液进行催化氧化分解的相关试验,检测酞菁锌/氧化石墨烯复合材料的光催化性能。

关键词： 硅掺杂石墨烯   分子动力学   弛豫   势函数  

摘要： 建立了不同硅碳比和不同空位缺陷率的多层硅掺杂石墨烯纳米材料的分子动力学模型,研究了各自的弛豫性能,通过模拟发现所有模型都有着明显的褶皱现象.通过对空位缺陷率为2%,硅碳比分别为0%、1.43%、2.87%、4.3%和5.74%的模型弛豫性能的模拟,发现硅原子数目对模型表面褶皱和波峰的影响较大,且随着硅原子数目的增多而更加明显.通过对硅碳比为1.435%的三层硅掺杂石墨烯模型的弛豫性能模拟,发现当空位缺陷率分别为0%、1%、2%、3%、4%和5%时,空位缺陷率越大,模型系统势能越高,体积越大.结果表明硅碳比和空位缺陷率对系统的温度和平均应力等其他弛豫性能影响较小,可以忽略.

关键词： 还原氧化石墨烯   表面诱导荧光衰逝   特征淬灭距离   荧光共振能量转移  

摘要： 单分子表面诱导荧光衰逝(single molecule surface-induced fluorescence attenuation,smSIFA)技术是一种基于二维材料受体、用于研究生物大分子法向运动的精密测量方法,该方法不受二维平面运动的干扰.作为受体的二维材料,其特征淬灭距离决定法向上探测的距离和精度.近年来以氧化石墨烯(graphene oxide,GO)和石墨烯作为介质受体的SIFA技术在生物大分子的研究中发挥了重要作用,但石墨烯和GO具有固定的特征淬灭距离,探测范围有限.调整探测范围需要更换介质材料,面临材料选择与制备的困难,亟需开发用于技术的可调控材料.本文改良了以GO为介质受体的单分子SIFA技术,利用热还原的方法对GO进行还原,通过控制还原温度,制备出了还原程度不同的还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO),调控特征淬灭距离,利用荧光标记的DNA测量rGO的特征淬灭距离.将rGO用于单分子SIFA技术,对Holliday junction构象变化的观察,论证了rGO的探测范围.

关键词： 石墨烯   涤纶纤维   改性   力学性能   热稳定性  

摘要： 本研究旨在探究石墨烯改性涤纶纺丝工艺条件及其对纤维性能的影响,通过实验设计和纺丝质量分析,得出了石墨烯改性涤纶纺丝工艺条件和石墨烯对纤维性能的影响机理。实验结果表明,适当添加石墨烯可以显著提高涤纶纤维的力学性能和热稳定性,同时对纤维表面形貌和形态稳定性也有改善作用。

关键词： 石墨烯   石墨烯气凝胶   制备工艺   吸附   传感  

摘要： 石墨烯气凝胶是由石墨烯片自组装成的三维多孔材料,具有孔隙率高、弹性好、密度低和良好的导电性、隔热性等特点,在众多领域都有巨大的应用潜能。本文对目前石墨烯气凝胶的制备工艺、可控制备进行了概述,简要概括了目前石墨烯气凝胶及其复合材料在吸附、电磁屏蔽、催化剂载体、传感器方面的应用进展。

关键词： 三维石墨烯   复合材料   制备   吸附材料   吸附性能  

摘要： 将低维纳米材料组装成三维宏观网络结构是当前公认的一种获得具有高吸附性能环境功能材料的有效策略。由二维的石墨烯片层组装成三维石墨烯或构筑成三维石墨烯复合材料是当前环境功能材料的研究热点。基于这一研究热点,综述了当前三维石墨烯及其复合材料的制备方法,归纳总结了当前三维石墨烯及其复合材料作为新型吸附材料在吸附水体中染料、重金属离子、油类以及抗生素等污染物的应用研究成果,阐明了未来三维石墨烯及其复合材料制备及吸附性能研究的发展方向。

关键词： 纳米纤维素   碳纳米管   石墨烯   柔性电极材料  

摘要： 本研究以纤维素纳米纤丝(CNF)为基底,氧化石墨烯(GO)、碳纳米管(CNTs)为活性物质,通过机械共混结合真空抽滤制备了GO/CNTs/CNF薄膜,经氢碘酸还原制得还原氧化石墨烯(RGO)/CNTs/CNF柔性电极材料(简称RCC电极),并探讨了GO含量对RCC电极电化学性能的影响。结果表明,CNF能良好地分散GO和CNTs,氢碘酸能够有效地将GO还原为RGO,且随着GO含量的增加,RCC电极的电化学性能更优。当GO含量为30%时,在1 A/g的电流密度下,RCC电极的质量比电容为129.7 F/g,经过1000次充放电循环测试后,电容保留率仍维持在96.15%左右。

关键词： 石墨烯   氧化锌   光电流   光催化  

摘要： 石墨烯在光电学、磁学、催化剂等领域展现着非常大的研究前景。氧化锌(ZnO)作为半导体材料,具有光催化产氢的能力,但是其带隙宽比较大,内部光生载流子复合快,导致其光催化效率低。本文采用原位生长法在石墨烯固态膜(rGO)上生长ZnO棒阵列,构建更高效更优良的复合光催化材料rGO/ZnO,并通过X射线衍射仪(XRD)、场发射电子扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等仪器对rGO/ZnO复合材料进行结构表征。光电测试表明,rGO/ZnO表现出增强的光电流密度,这是因为rGO能够促进ZnO对光的吸收,并且能够促进ZnO中光生载流子的分离。本文对rGO/ZnO固态膜的光响应性能研究能够为设计构建更先进的光催化体系提供参考。