关键词： 沥青路面   石墨烯碳纤维   布设规律   升温历程   敏感性   均匀性   经济性  

摘要： 基于Comsol软件建立数值模型，分析石墨烯碳纤维发热线布设规律及沥青路面热性能参数对路面升温速率和温度均匀性的影响。研究表明：各因素对路面升温效果的影响程度为上面层材料密度>发热线埋深>上面层材料比热容>发热线间距>上面层材料导热系数；发热线布设间距越小，埋深越大，路面温度均匀性越好，且随着埋深增大，其布设间距对路面温度的均匀性影响变小；当发热线布设间距为7 cm、埋深为4 cm时，试验段沥青路面结构的加热效率、温度均匀性、布设工艺和成本等方面均可达到最优状态；与各种道路融雪方式进行对比，表明石墨烯碳纤维发热线融雪系统具有较好的经济效益。

关键词： 氟化科琴黑   石墨烯   能量密度   锂氟化碳电池  

摘要： 锂氟化碳（Li/CFx）电池在目前已知锂原电池中具有最高的比能量。然而这种电池在放电过程中存在电压平台较低、实际比能量低、倍率性能较差等问题。本文以科琴黑作为碳源，采用固相直接氟化法制备氟化科琴黑（fluorinated Keqin black， FKB），通过溶液-热还原法制备氟化科琴黑/石墨烯复合材料（FKB/RGO），提高了材料的导电性，增大了电极材料与电解液的活性接触面积，缩短了锂离子的扩散路径，实现了FKB/RGO在0.1C倍率下放电比容量为858.4mAh/g，10C放电容量达到550.6mAh/g，表现出优异的能量密度和倍率性能。本研究有助于推动FKB/RGO材料在锂氟化碳电池中的工程化应用。

关键词： 吸附   生物碳   GO   磁性复合材料   亚甲基蓝  

摘要： 以生物废弃核桃壳作为原料，添加具备强吸附能力、高比表面积、高化学稳定性等优点的氧化石墨烯（GO），利用共沉淀法制备出一种新型磁性氧化石墨烯生物碳(Fe3O4-GO-WSC)复合材料。通过FT-IR、XRD、SEM、BET、UV-Vis等表征手段对复合材料的组成、表面性质及磁性强度进行系统表征。并探究不同条件下复合材料对水体有机污染物亚甲基蓝（MB）的吸附效果。研究结果表明：当温度为25℃、pH为5、反应时间为60min、Fe3O4-GO-WSC磁性复合材料的投加量为0.02g、MB浓度为10mg/L时，吸附效果最好，吸附率可达90.2%。经5次磁性分离，对MB吸附率仍可达54.7%。复合材料对MB的吸附行为，与准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型有较好相关性，说明该吸附过程偏向于化学吸附，是单分子层吸附。

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以及力学性能的影响。方法 采用同轴送粉末法制备石墨烯改性钎焊金刚石试样，并对质量分数为0.00wt.%、0.01 wt.%、0.02 wt.%、0.03 wt.%的石墨烯改性钎焊金刚石试样进行界面组织、物相检测、显微硬度、金刚石石墨化程度以及金刚石颗粒的残余应力等方面 进行分析，同时在相同的工艺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有着显著的元素相互扩散现象，其中Cr元素在金刚石附近偏析明显，界面反应生成的片状化合物主要为Cr3C2。随着石墨烯含量的增加，界面区域的C、Cr元素明显减少，金刚石石墨化程度以及残余应力降低。钎焊层晶粒明显细化。钎焊层的显微硬度由866.6 HV逐步上升到1119.0 HV，平均摩擦系数从0.71降至0.61，磨损体积从4.03×10-2mm3降至1.86×10-2mm3。测试结果显示，当石墨烯的质量分数为0.03 wt.%时，钎焊金刚石石墨化程度以及残余应力较低，且钎焊层有着更好的晶粒结构、显微硬度以及耐磨性。结论 在镍铬钎料中适量的添加石墨烯将降低钎焊金刚石石墨化以及残余应力等热损伤，提高钎焊层的显微硬度和摩擦磨损性能。

关键词： 石墨烯   碳化硅   化学气相沉积   复合材料   气相组分  

摘要： 随着半导体工业逐渐接近摩尔指数路线图的终点,对于新材料探索的必要性使得我们把目光聚焦在不同类型的非传统材料上.石墨烯拥有无与伦比的物理化学性质,在传统碳化硅(silicon carbide, SiC)材料表面沉积连续态石墨烯薄膜,可以赋予其全新的热、力、电等功能.石墨烯与碳化硅的集成促进了一类新型材料的诞生,极大拓宽了该类材料在电子器件、航空航天等诸多领域的应用.石墨烯/碳化硅复合材料的制备一直备受关注,然而在碳化硅衬底上直接制备高质量、均匀、层数可控的石墨烯仍是需要攻克的难题.本文聚焦于石墨烯/碳化硅复合材料制备过程中的气相组分,综述了石墨烯在碳化硅衬底表面生长的前-中-后阶段气体发挥的不同作用,包括碳化硅衬底刻蚀、改性,助力石墨烯生长,石墨烯解耦几个方面,涵盖了石墨烯/碳化硅复合材料制备过程中的各个关键步骤,为石墨烯/碳化硅复合材料一体化制备工艺研发提供了全新思路.本文进一步总结了气体对石墨烯/碳化硅复合材料制备的意义,展望了其所面临的挑战和未来的发展方向.

关键词： 水泥砂浆   氧化石墨烯   聚羧酸酯减水剂   力学性能  

摘要： 利用聚羧酸酯减水剂（PCE）接枝改性氧化石墨烯（GO），合成了一种新型GO基减水剂（PCE@GO），GO改性实验简便易行。接枝改性后的PCE@GO不仅可以克服GO 在水泥砂浆中的团聚问题，还可以将PCE@GO作为增强材料，提升水泥砂浆的力学性能。实验结果表明，PCE@GO在水泥溶液中可以均匀分散，分散稳定性得到明显改善，这是因为GO表面接枝的PCE提供的空间位阻效应和静电排斥作用阻碍了GO的团聚。此外，PCE@GO还可以显著提高水泥浆体的力学性能：掺加0.1%（质量分数）含量的PCE@GO时，水泥复合材料28 d时的抗折强度和抗压强度达到最大值8.0 MPa和65.4 MPa，分别比掺加0.1%的GO样品提高了7.1%和23.1%。掺加PCE@GO还提升了水泥砂浆的流动性，并降低了水合物的晶粒尺寸，改善了固化后复合材料的性能。该研究为设计制备高性能水泥材料提供了理论和实验依据，对于促进GO基材料在水泥砂浆中的应用具有一定的指导意义。

关键词： 道路工程   改性沥青   石墨烯   自修复性能   尺寸   分子动力学  

摘要： 【目的】为探究石墨烯的尺寸变化对沥青自修复性能的影响和作用机理。【方法】利用动态剪切流变仪试验分别对单层、少层和多层石墨烯改性沥青进行了自修复能力的宏观评价；通过分子动力学(molecular dynamics，MD)模拟技术从分子层面分析了石墨烯尺寸对沥青自修复性能的影响机理。【结果】随着石墨烯层数的减小，石墨烯改性沥青的自修复能力呈现先减小后增加的趋势；多层石墨烯改性沥青(multi-layer graphene modified asphalt，MGMA)间歇前后的疲劳寿命比、复数模量增量比以及累积耗散能比分别比少层石墨烯改性沥青(few-layer graphene modified asphalt，FGMA)提高了38.8%、101.2%、42.3%。石墨烯改性沥青微裂缝自修复过程中范德华势能降低，导致体系能量降低。MGMA裂缝周围分子之间的相互作用能分别比FGMA和单层石墨烯改性沥青(singer-layer graphene modified asphalt，SGMA)提高了24.4%和9.2%。石墨烯改性沥青自修复过程中饱和分扩散系数大于其它组分，并随石墨烯尺寸的减小呈先减小后增大。【结论】石墨烯改性沥青的微裂缝自修复能力主要依靠范德华力以及饱和分扩散能力。不同尺寸石墨烯改性沥青自修复能力的强弱依次顺序为MGMA>SGMA>FGMA。

关键词： 氧化亚铜   石墨烯   纳米复合材料   光催化   抗生素  

摘要： 通过低温液相沉淀法制备了纳米Cu_(2)O和Cu_(2)O/x%rGO(rGO为还原氧化石墨烯,x=0.4%,0.7%,1%)可见光响应型催化剂,对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)、红外吸收光谱(FT-IR)、电化学阻抗谱(EIS)、瞬态光电流等表征,并测试了它们在可见光照射下催化降解抗生素的性能。结果表明:与单组分Cu_(2)O光催化剂相比,负载rGO后光催化效率明显提升,其中Cu_(2)O/1%rGO催化效果最佳,反应90min时盐酸四环素(TC)去除率可达到71.6%,且循环使用4次性能无明显下降。在降解TC过程中,空穴(h^(+))和羟基自由基(·OH)起主要作用。此外,Cu_(2)O/1%rGO光催化去除土霉素也表现出良好的效果。

关键词： 辐射接枝聚合   可逆加成-断裂链转移聚合   氧化石墨烯   N-异丙基丙烯酰胺   脉冲辐解  

摘要： 本研究通过辐射可逆加成?断裂链转移聚合在氧化石墨烯(GO)表面接枝了具有温度响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)。Raman光谱和X射线光电子能谱分析表明,GO在水溶液中共辐射接枝时会被同步还原。吸收剂量为1.8~14.4 kGy时,接枝了PNIPAAm的还原氧化石墨烯(rGO-g-PNIPAAm)还原程度和接枝率均随吸收剂量而增加。脉冲辐解研究证明,NIPAAm与水辐解产生的水合电子(e_(aq)^(-))和羟基自由基(OH)均会反应,反应速率常数分别为1.0×10^(10)L/(mol·s)和(4.3±0.2)×10^(9) L/(mol·s)。NIPAAm与OH反应在不饱和双键位置形成自由基,引发单体自由基加成聚合。而NIPAAm与e_(aq)^(-)的反应,不仅消耗了强还原性的e_(aq)^(-),还生成了还原性较弱的阴离子自由基中间产物,从而降低了r GO的还原程度。低还原程度的rGO表面残余羧基等含氧基团,赋予了rGO-g-PNIPAAm良好的p H响应性。辐射接枝的吸收剂量为3.6 kGy时,所制备的rGO-g-PNIPAAm具有优异的光热转换性能,较未接枝改性的GO提升30%。本工作为制备具有pH和温度双重响应性的光热转换材料提供了便捷、可控的方法。