关键词： 光学器件   波导   石墨烯等离激元   红外波  

摘要： 设计了一种由圆形硅纳米线和涂覆石墨烯的三角形纳米线组成的混合等离激元波导结构,采用有限元方法研究了该波导中的基模场分布和亚波长传输特性。利用硅纳米线波导周围的倏逝波与石墨烯的耦合,大幅提升了等离激元波导的亚波长传输性能。研究结果表明,三角形顶角大小、间隙距离、石墨烯费米能级等对模式的传输特性有很大影响。所设计的波导结构具有强光场局域、低损耗传播和高品质因数等优点。与同类型结构相比,所设计的波导综合性能更优,有望应用于波导集成型等离激元光器件中,如调制器、纳米激光器等。

关键词： 产业园   建筑设计   规划布局   智慧园区  

摘要： 随着国家倡导产业创新与中小企业迅速发展,现代产业园已成为新城经济与城市更新的重要组成部分。本文阐述了产业园发展的阶段过程,以及在新经济环境形势下,产业园发展趋势。笔者以天津东丽石墨烯产业园规划设计为例,分析产业园规划设计的特点,总结出产业园在规划设计过程中,应注意的通用性策略方法,提出一些见解,供读者参考。

关键词： 光催化   污染物降解   石墨烯   MIL-125(Ti)  

摘要： 采用简便的溶剂热一步法共价键合亲水性氧化石墨烯(GO)和钛基金属有机框架MIL-125(Ti)制备rGO@MIL-125(Ti)复合型光催化剂。利用SEM、XRD、FTIR、TGA和氮气吸附脱附表征了rGO@MIL-125(Ti)的微观结构,并以甲基橙为探针,研究材料的光催化性能。结果表明,rGMT-X-Y系列光催化剂具有石墨烯基无定型TiO_(2)异质结构和高的表面反应活性位,rGMT-2-1复合材料降解甲基橙的光催化降解效率达到81%,一级反应动力学速率常数k值达0.029 min^(-1),·O_(2)^(-)是光催化反应的主要活性物质。

关键词： 萘基环氧   石墨烯   内部抗塑化   萘环π-π相互作用  

摘要： 探究了不同结构的分散液对石墨烯作用力的大小,并通过显微镜和拉曼光谱对石墨烯分散液进行了相关表征,发现2-羟基萘缩水甘油醚(2-NGE)与石墨烯之间具有最强的萘环π-π相互作用。然后在1,6-二羟基萘缩水甘油醚(1,6-DNGE)中引入2-NGE悬挂链,以4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂,探究“内部抗塑化”作用和不同浓度的2-NGE石墨烯分散液对体系的影响。研究结果表明:1,6-DNGE/2-NGE-10%-G5体系展现出了最优异的综合性能,与1,6-DNGE相比,拉伸强度、模量和冲击强度分别提高了12.74%、21.67%和55.74%。这些优异的性能是基于“内部抗塑化”体系的构建和石墨烯的良好分散性而共同实现的,证明了在极低石墨烯负载条件下(0.0269%)实现了对高性能材料的高效利用。通过这种简便、实用的方法,实现了快速大规模制备高性能石墨烯环氧纳米复合材料。

关键词： 水泥   辅助胶凝材料   氧化石墨烯   反应分子动力学  

摘要： 水泥-辅助胶凝材料(SCM)/氧化石墨烯(GO)兼顾轻量化碳足迹以及延性增强等优点。SCM水化时释放的铝相在水化硅铝酸钙(C-A-S-H)/GO中以各种形式存在。基于反应分子动力学探究了桥接相邻硅链的铝相[Al(Q^(2)b)]与层间铝(Alinter)对于C-A-S-H/GO力学性能的影响差异。结果发现虽然Alinter含量少于Al(Q^(2)b),但在体系断裂过程中能够重分配应力,激活多层间分担荷载,触发“复苏-强化”机制进而成倍提升力学性能。通过解析Al对于界面键合网络的重组机制以及断裂过程中化学键演化,最终解释其机理。基于本研究结果,在水泥-SCM/GO制备中如何定向调控铝相所处的化学环境将成为突破延性瓶颈的关键。

关键词： 总悬浮固体   化学需氧量   固体颗粒物   工业废水   类芬顿体系   吸附容量   氧化石墨烯   潜在应用前景  

摘要： 近年来,水体中悬浮的超细固体颗粒物等纳米污染引起了人们的广泛关注,然而传统过滤和絮凝沉降等技术去除超细悬浮固体颗粒物的能力有限.本文开发了一种MoS_(2)/氧化石墨烯海绵(SMG-S),可以实现对超细固体颗粒物的高效去除.SMG-S表面经过简单的化学吸附CaCO_(3)改性后,可增强其表面电正性,实现对电负性超细固体颗粒物(~500 nm)的选择性去除.较强的化学作用力是SMG-S吸附固体颗粒物的关键,而物理吸附作用则决定了海绵的吸附容量,两者共同作用使得总悬浮固体颗粒物(TSS)的去除率增加了1206倍,且饱和吸附量可达11.5 g/***-S还可引发助催化芬顿反应降解磺胺嘧啶等有机污染物(降解率>90%),并实现对重金属离子(去除率>84%)和TSS(去除率>90%)的同步去除.此外,SMG-S类芬顿体系可高效处理皂化油废水,使其化学需氧量和TSS分别从8800和4600 mg/L减小到800和120 mg/L,这说明SMG-S具有处理实际工业废水的潜在应用前景.

关键词： 石墨烯   单晶   化学气相沉积   形核密度   无缝拼接  

摘要： 石墨烯的优异性能使其有望应用于未来的电子和光电器件中,采用化学气相沉积法进行石墨烯薄膜的可控制备有助于其在高性能器件中的大规模应用。然而多晶结构石墨烯薄膜中的大量晶界阻碍了载流子的快速传输,损害了材料的电学性能。大尺寸石墨烯单晶的获得能够减少薄膜中的晶界缺陷、极大提升石墨烯薄膜的质量。本文综述了大尺寸石墨烯单晶在铜基底上的化学气相沉积法制备研究,主要包括石墨烯晶片形核密度控制及取向一致石墨烯晶片的无缝拼接两种方法。重点从基底处理、反应区碳源分压控制、氧辅助生长等方面阐述了石墨烯单晶生长的不同实现途径、原理和特点。最后,分析目前制备方法中存在的挑战,并展望大尺寸石墨烯单晶的未来发展方向。探究石墨烯单晶的生长机制及动力学有助于实现在不同环境生长的精确控制,批量化低成本工艺开发和在多元化目标基底上的原位制备是实现石墨烯单晶大范围应用的关键。

关键词： 铂纳米颗粒   甘氨酸   石墨烯   电化学传感器   大豆苷元  

摘要： 本文以甘氨酸为还原剂和功能化试剂,合成了铂纳米颗粒-甘氨酸功能化还原氧化石墨烯材料(Pt-G-rGO)。通过场发射透射电镜观察了材料的形貌,使用红外光谱和XRD图谱对其结构和化学组成进行分析。在不加H 2PtCl 6的情况下,采用同一方法制备了甘氨酸功能化石墨烯材料(G-rGO/GCE)。将这两种材料分别修饰于玻碳电极(GCE)表面,制备了电化学传感器(Pt-G-rGO/GCE和G-rGO/GCE)。与GCE和G-rGO/GCE相比,Pt-G-rGO显示了更快的电子传递速率,并对大豆苷元具有更灵敏的响应。考察了溶液pH及扫速对响应信号的影响,依据动力学参数,分析了大豆苷元的电化学反应。建立大豆苷元的测定方法,应用于市售药品含量分析。

关键词： 石墨烯纳米带   金属性   金属带宽   掺杂  

摘要： 通过在石墨烯纳米带(GNR)中引入一对跳跃参数相等的零模构建金属石墨烯纳米带模型,基于密度泛函理论计算了模型的电子特性。通过改变引入的零模类型(C-C、B-B、N-N、Al-Al和P-P)对其金属度进行调控。研究表明:一对N-N零模的引入可以极大地增加GNR的金属带宽,约为引入C-C型零模金属GNR金属带宽的两倍,为本征石墨烯金属带宽的10倍。零模类型影响GNR金属带宽的原因是,引入的零模类型使GNR中形成的五元环几何构型存在差异,影响其子晶格极化损失程度,从而调控其金属度。使用零模类型为N-N的GNR为基础模型,探究纳米带的宽度对GNR金属带宽的影响,结果表明:纳米带宽度的增加不利于金属带宽的拓展,带宽扩大到某一程度时,N-N零模键断裂,变为普通N掺杂型石墨烯。

关键词： 甲基丙烯酸缩水甘油酯   氧化石墨烯   水性环氧树脂   防腐  

摘要： 以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)自由基聚合反应合成聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA);利用生物基原料赖氨酸(Ly)作为桥梁,将氧化石墨烯(GO)与PGMA连接,合成表面包裹氧化石墨烯的PGMA微球PLGO,用于制备水性环氧复合涂料。产物结构经红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和扫描电镜分析,结果表明,GO成功包裹PGMA微球;采用电化学、盐雾试验对水性环氧涂层的防腐性能进行分析,结果表明,当添加质量分数0.3%的PLGO时,水性环氧防腐涂层具有最优异的耐腐蚀性,缓蚀效率可达到86.46%,与纯EP相比,腐蚀电流密度从2478.75 nA/cm^(2)降至335.46 nA/cm^(2),腐蚀电压从-0.88 V升高至-0.53 V,低频阻抗值提高约4个数量级。