关键词： 超级电容器   石墨烯量子点   组氨酸   氧化镍  

摘要： 以柠檬酸和组氨酸为碳源构筑了组氨酸功能化石墨烯量子点@氧化镍(His-GQD@NiO)复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及恒流充放电仪等对复合材料的结构、形貌和电化学性能进行表征与分析。结果表明,该复合材料表现出优异的电化学性能,在电流密度为1 A/g时,比电容达到542 F/g,并且具有良好的循环稳定性(5000次循环后电容保持率为94.8%)。良好的电化学性能归因于材料优异的导电性、结构的稳定性以及高效的电解液传输通道。

关键词： 原子力显微镜   石墨烯厚度   平均值法   最小二乘法   直方图法  

摘要： 原子力显微镜可用于石墨烯厚度的测定。列举三种常用的原子力显微镜厚度数据处理方法:平均值法、最小二乘法和直方图法。从石墨烯原子力显微镜测试图像中选取216组横向截面高度数据,从原理、结果分析、优缺点等方面对三种数据处理方法进行对比和探讨。结果表明:三种数据处理方法所得厚度结果的相关性极强;平均值法和最小二乘法的厚度计算在数学上是等价的,计算过程均不受数据量影响,最小二乘法拟合的斜率可反映台阶倾斜情况;直方图法可以有效减少吸附污染物和噪声效应对厚度计算的影响,数据量过少不利于高斯拟合,且数据量越大高斯拟合越精准,在数据量较多的情况下宜采用直方图法。

关键词： 石墨烯   黏度   表征方法   超声时间   数学模型  

摘要： 目的研究添加石墨烯纳米颗粒后润滑油的黏度变化规律,并确定超声时间等因素对石墨烯润滑油黏度变化的影响。方法通过“两步法”制备石墨烯润滑油纳米流体,并采用XRD和静置观察等技术对石墨烯结构及油基纳米流体的分散稳定性进行表征分析;通过旋转黏度计检测超声时间、石墨烯纳米颗粒质量分数及温度等因素对石墨烯润滑油黏度的影响。结果适当的超声时间有助于降低石墨烯团聚体尺寸和纳米流体黏度;石墨烯纳米流体的黏度随质量分数的增加并非总是线性增加,主要归因于石墨烯的特殊二维结构造成层间摩擦和剪切层数量的减少;石墨烯纳米流体的黏度与温度具有强相关性,所有制备的样品黏度都随温度的升高而降低。结论对于较高质量分数的石墨烯纳米流体,需要更高的超声时间及功率来对石墨烯团聚体进行分散;石墨烯的特殊层结构影响了纳米流体黏度的变化规律;流体黏度与温度的变化仍是负相关的。

关键词： 聚碳酸酯   石墨烯   力学性能   防火性能   耐侵蚀性能  

摘要： 采用聚碳酸酯(PC)和石墨烯(GN),制备了阻燃型聚碳酸酯/石墨烯(PC/GN)复合材料,研究GN对复合材料力学性能、防火性能和耐侵蚀性能的影响。结果表明:复合材料力学性能、防火性能均随着GN掺量增加,先增大后减少;GN掺量为3%时,复合材料力学性能、防火性能最优异。溶剂侵蚀均对PC或PC/GN复合材料力学性能造成破坏;PC/3%GN耐溶剂侵蚀性能明显优于纯PC。PC/3%GN耐高温侵蚀性能明显优于纯PC,负荷变形温度比纯PC提高了37℃,热降解温度提高了62℃。光侵蚀后,PC和PC/3%GN的力学性能下降,但是PC/3%GN耐光侵蚀性能比纯PC更高。掺入3%GN时,能够制备力学性能和耐侵蚀性能优异的阻燃型PC/GN复合材料。

关键词： 石墨烯   电热膜   农业大棚   远红外  

摘要： 生物质石墨烯是以玉米芯多孔活性纤维素为原料经一系列工艺制备得到的石墨烯,不仅具有一般石墨烯的良好的热传导性、导电性等性能,它还具有自己特有的性能,例如红外功能和超强的抗菌抑菌性能。利用生物质石墨烯良好的导电性和红外性能,制备出了生物质石墨烯电热膜。本文研究了以生物质石墨烯电热膜作为主要加热部件,给温室大棚加热的实施方法和效果。将生物质石墨烯电热膜悬挂在作物上方,搭配智能温控系统,形成红外生物质智能石墨烯加热系统,打造智能生物质石墨烯暖棚。并研究了有加热系统的试验区和无加热系统的对照区内作物的生长、开花、结果的过程。结果表明,生物质石墨烯加热系统可以有效提高大棚内夜间的温度,尤其是在冬季连续阴雨、雪、寒潮天气下,大棚内依然可以保持适合作物的最佳生长温度,作物从而快速生长。最终,实验区的作物长得快,开花早,结果早,实验区的果实比对照区提早成熟20天。另外,这个系统为智能化控制,将温度设定好无需专人看守,省去人工成本。最终生物质石墨烯暖棚给种植户带来增收。此加热系统可在北方区域进行推广。

关键词： 石墨烯   柔性膜材料   自组装   电磁屏蔽   传感器  

摘要： 具有多重优异性能的石墨烯已经成为推动新经济、新业态下的革命性新材料,石墨烯柔性膜材料作为石墨烯基材料的一种重要表现形式,在光伏发电、能源储备、电磁屏蔽、抗菌消毒等领域有着广泛的应用前景,也成为研究的重点。针对目前石墨烯基柔性膜材料的制备方法、应用机理和应用范畴进行综述,并分析当下所面临的主要问题及其发展前景。

关键词： 激光熔覆   石墨烯   Ni60   酸性   中性   碱性   耐腐蚀性能  

摘要： 目的 研究石墨烯(Gr)含量对镍基复合涂层耐腐蚀性能的影响,通过分析Gr对复合涂层耐腐蚀性的影响规律从而确定Gr的最优添加量,同时研究不同Gr含量的镍基复合涂层在3种不同p H值溶液(酸性、中性、碱性)中的腐蚀行为。方法 采用预置粉激光法制备了5种不同Gr含量(质量分数分别为0%、0.3%、0.5%、0.8%、1%)的石墨烯/镍基(Gr/Ni60)复合涂层,并对复合涂层进行腐蚀前表面微观形貌分析、耐腐蚀性能测试、X射线光电子能谱分析、腐蚀后表面形貌分析。结果 在加入Gr的复合涂层中,C元素与Cr元素主要分布在枝晶间,枝晶内区域主要以Fe、Ni为主。随着复合涂层中Gr含量的升高,在酸性腐蚀条件下,自腐蚀电位随着Gr含量的增加而升高,从-0.466 V升高到-0.384 V,极化电阻也由纯Ni60涂层的87.71Ω/cm^(2)升高到153.53Ω/cm^(2),但各涂层均没有明显的钝化区间,主要发生析氢腐蚀,枝晶内腐蚀严重。在中性腐蚀环境下,各涂层出现了明显的钝化区间,当Gr的质量分数为0.8%时,钝化区间最长达到0.285 V,此时相位角值及阻抗模值均达到最大值,且表面生成的氧化物提高了涂层的耐腐蚀性能。在碱性腐蚀条件下,5种不同Gr含量的复合涂层相比于中性腐蚀环境下的复合涂层均出现了较长的钝化区间,当Gr的质量分数为0.8%时,钝化区间长度达到了1.506 V,极化电阻值也达到最大值3 030.32Ω/cm^(2),当Gr的质量分数为1%时,3种环境下的耐腐蚀性能较Gr质量分数为0.8%时的耐腐蚀性能均有一定程度的降低。结论 Gr的加入对Ni基复合涂层耐腐蚀性能的积极影响显著。Gr的添加量有最优值,Gr添加过多会使复合涂层耐腐蚀性能降低,碱性腐蚀条件下复合涂层的耐腐蚀性能要优于酸性和中性腐蚀条件下的耐腐蚀性能,当Gr的质量分数为0.8%时,复合涂层具有最优异的耐腐蚀性能。

关键词： 掺杂石墨烯   化学气相沉积   垂直生长   表皮电极   汗液葡萄糖  

摘要： 采用电子辅助热丝化学气相沉积技术制备了垂直石墨烯(VG)、硼掺杂垂直石墨烯(BVG)、氮掺杂垂直石墨烯(NVG)及硼-氮共掺杂垂直石墨烯(BNVG)薄膜,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱及Raman光谱仪表征了形貌、微结构及成分,并采用电化学方法分析了其作为表皮传感电极的电化学性能。结果表明,BNVG薄膜由垂直于基片生长的二维纳米片排列成了三维多孔网结构,这些纳米片的硼和氮原子分数达到3.78%和2.75%。BNVG薄膜电极的皮肤接触电阻低至4.5 kΩ,对于葡萄糖的响应浓度范围在0.001~10000μmol·L^(-1),检测限低至0.03μmol·L^(-1),具有良好的抗干扰能力及长期稳定性。

关键词： 药物载体   去氧地胆草内酯   膀胱癌细胞   细胞增殖   细胞骨架  

摘要： 以膀胱肿瘤细胞UMUC-3为模型,研究了氧化石墨烯(GO)和氮掺杂氧化石墨烯量子点(NGQD)负载抗癌药物去氧地胆草内酯(DEO)体外抑制肿瘤细胞的效果。分别用Hummers法制备GO,球磨法制备NGQD,并通过超声负载的方法将DEO与GO、NGQD进行接枝。采用傅里叶变换红外光谱仪分析DEO与GO、NGQD的接枝机理,通过扫描电子显微镜分析其微观结构和元素分布。使用MTT比色法测试肿瘤细胞在GO-DEO、NGQD-DEO作用下的增殖情况,使用免疫荧光技术进一步分析NGQD-DEO抑制率更高的原因。结果表明,GO与NGQD均可通过共价键接枝的方式负载DEO,同时对比得到,GO-DEO、NGQD-DEO负载组均可通过破坏细胞骨架的方式提高对肿瘤细胞的抑制率,其中NGQD负载15μmol/L DEO且时间为48 h和72 h时对肿瘤细胞骨架的破坏效果最佳。

关键词： 氧化石墨烯   阿拉伯树胶   水泥   分散性   模拟孔隙溶液  

摘要： 氧化石墨烯(GO)已被证明可显著改善水泥复合材料的力学性能,而GO的分散性是影响复合材料性能增强的关键因素。以阿拉伯树胶(GA)为分散剂,采用光学显微镜、紫外分光光度计(UV-vis)和透射电镜(TEM)分析了GO在不同溶液中的分散稳定性,并制备了水泥复合材料。结果表明:高碱度和Ca2+是导致GO在水泥浆料中团聚的主要因素;添加阿拉伯树胶可确保GO在水泥模拟孔隙溶液中稳定分散;在阿拉伯树胶做分散剂的情况下,掺杂0.03%GO可使水泥复合材料的28 d抗折和抗压强度分别提高24.85%和42.11%;微观形貌显示阿拉伯树胶处理下的GO可促进水泥内部棒状晶体的形成,增强了结构密实性;以上均表明该分散方式可用于制备GO增强水泥复合材料。