关键词： 氧化石墨烯   两性聚羧酸减水剂   复合物   分散行为   超低掺量  

摘要： 研究了氧化石墨烯(GO)纳米片层在水相及分散剂作用下的存在状态及分散行为,发现GO在水泥基材料中存在掺量大、成本高及应用效果不稳定不显著的主要原因是:GO纳米片层容易团聚导致其在水泥基体中分散不均匀。为此制备了两性聚羧酸分散剂(APC)及与GO的复合物(APC-GO),研究发现GO在APCGO复合物中不再以团簇式聚集态存在,而是主要吸附在APC多支链分子上并呈现多支链状的分散状态,通过掺入APC-GO复合物引入与水泥质量比为0.0003%的超低掺量GO,能够显著提高水泥基材料的力学性能和耐久性。SEM显示掺入APC-GO的水泥基材料具有规整致密的微观结构形貌,说明了GO在水泥基体中能够均匀分散,且对水泥水化产物的形貌和结构具有规整性调控效果,研究结果对GO在水泥基材料中的应用具有指导意义。

关键词： 石墨烯/聚氨酯复合材料   复合固体推进剂   衬层  

摘要： 综述了石墨烯/聚氨酯复合材料的研究进展,指出石墨烯因其在聚氨酯中表现出增强增韧、协同阻燃和阻隔等效应,从而在提高聚氨酯的力学性能、阻燃性能和抗渗透性能等方面获得广泛关注,并对石墨烯在提高衬层的力学性能、阻燃性能和抗迁移性能等方面的应用进行了展望。

关键词： Fe^(0)/氧化石墨烯   农药中间体废水   强化Fenton体系  

摘要： 通过五因素四水平正交实验,确定了Fe^(0)/氧化石墨烯(GO)强化Fenton体系处理农药中间体废水过程的水平分别为m(Fe^(0))∶m(GO)=2∶1、H_(2)O_(2)投加量9.99g/L、初始pH=2.然后采用单因素实验进一步确定了硫酸亚铁和铁粉的投加量分别为10.22、4.94g/L,处理时间为50min,COD_(Cr)去除率达到87.67%.强化Fenton体系处理出水BOD_(5)/COD_(Cr)(B/C)值由原水0.27提高至0.39,且明显高于传统Fenton体系(0.31),表明处理后废水可生化性得到改善.

关键词： 石墨烯   PLA   随机模型   导热性能   数值模拟  

摘要： 基于细观力学理论,运用代表性体积单元方法研究石墨烯填充聚乳酸(PLA)复合材料导热性能。根据显微照片分析复合材料细观结构特征并构建二维随机分布模型,利用有限元方法求解复合材料等效导热系数,并通过实验结果验证模型正确性和有效性。通过参数化分析研究各细观结构参数对复合材料导热性能的影响规律,并通过传热路径分析其影响机制。结果表明:所建随机模型数值模拟结果与实验结果拟合较好;随石墨烯质量分数增加,复合材料传热性能增强,且石墨烯的长厚比与取向对复合材料整体导热性能有较大影响;同时,石墨烯与基体之间的界面接触热阻显著降低了复合材料整体导热性能。

关键词： 自由振动   功能梯度结构   石墨烯增强   梁  

摘要： 基于Euler-Bernoulli梁理论,研究了石墨烯片增强功能梯度复合材料梁的自由振动特性.研究中考虑石墨烯片方向随机且均匀地散布在每层基体中,其含量沿厚度按照3种不同方式梯度变化.首先根据Halpin-Tsai力学模型和混合率法则得到该复合材料的等效物性参数,然后由Hamilton原理推导出石墨烯增强功能梯度梁的动力学控制微分方程,对其自由振动方程进行精确解析求解获得固有频率和模态的解析表达式,同时给出该复合材料梁的固有频率与相同边界条件均匀梁的固有频率之间的解析表达式,并且通过参数研究分析了石墨烯片的质量分数、几何形状和分布模式等对梁自由振动固有频率的影响.

关键词： 锂离子电池   氮掺杂   石墨烯   碳纳米管   多孔炭   硬碳  

摘要： 硬碳、活性炭、碳纳米管(CNTs)、石墨烯、多孔炭和炭纤维等炭材料替代锂离子电池的石墨阳极是目前的研究热点。与石墨相比,这种材料已表现出更好的储锂电化学性能,但仍有待进一步发展空间。其中一种有效的方法是在炭材料结构中加入杂原子(例如氮),提高其作为锂离子负极时的电化学性能。本综述首先描述了氮掺杂如何对锂离子电池的性能产生积极影响,并举例说明了氮掺杂炭材料的优势。然后,比较了不同N掺杂炭材料中的X射线光电子能谱和扫描隧道显微镜的表征结果,通过统计分析了掺氮量对掺氮碳材料比容量的影响。

关键词： 石墨烯   改性   聚四氟乙烯   热交换器   换热性能  

摘要： 工业上燃料燃烧产生的低温烟气余热资源丰富但存在回收困难及低温腐蚀等问题。聚四氟乙烯(PTFE)具有耐酸腐蚀、重量轻、表面能低及适用温度范围广等优势,已被应用于制造低温烟气余热回收利用的传热管。然而其导热性能有限,为提高PTFE导热性能,本文研究了添加石墨烯对PTFE性能的影响,通过添加5wt%的石墨烯完成了PTFE的改性使其导热性能提高18.68%;通过数值模拟计算研究发现,添加石墨烯后换热性能提高5.62%;利用模拟优化掌握在混气条件下热换热器总换热系数相较于平均对流换热系数最高提升~50%,添加石墨烯改性后总换热系数最高提升8.3%。该研究对于我国低温烟气余热回收、节能降耗具有重要的意义,同时也为聚合物热交换器的设计提供参考。

关键词： 氧化石墨烯   细胞凋亡   呼吸系统   肺癌   环境  

摘要： 石墨烯及其复合材料因其优越的性能,在生活中应用广泛,而纳米级氧化石墨烯(GO)一般由石墨经过强酸氧化而来。作为石墨烯基材料的一类重要衍生物,GO因其独特的物理、化学、机械、光学、电学等特性,在光电领域、太阳能电池、柔性传感器、建筑材料、生物医学等诸多领域有着广泛的应用。随着GO的广泛应用,人们在日常生活中接触到氧化石墨烯的概率也随之增加,氧化石墨烯在生产过程中可以被吸入呼吸道,对呼吸系统健康产生危害。然而,有关GO对呼吸系统的影响及其影响机制的研究相对较少。该文对氧化石墨烯与肺癌关系的相关研究进行综述,包括氧化石墨烯的性状、性能,诱发细胞凋亡的机制,及其对肺部的影响,为氧化石墨烯的作业安全与公众的健康防护提供科学参考。

关键词： 多壁碳纳米管   新型纳米材料   补强效果   纳米填料   弹性体复合材料   二氧化钛   石墨烯   二氧化硅  

摘要： 弹性体在工业中起着重要的作用.在过去的几十年里,不同类型的填料如二氧化硅或二氧化钛、粘土和炭黑(CB)用于补强弹性体.然而,要获得理想的补强效果,通常需要大量添加这类传统填料,在加工和应用中会产生一些不利影响,目前的整体补强性能仍需要改进.因此,研究人员试图开发替代品,使用少量填料而且得到更好的补强效果.新型纳米材料如碳纳米管(CNT)和石墨烯在开发长使用寿命、高强度弹性体方面显示出巨大的潜力.纳米填料具有高表面积和短填料间距,能够有效地限制基体分子在应力作用下的变形.

关键词： 激光技术   石墨烯/铜基复合电触头   石墨烯制备   等离子体加工  

摘要： 为了解决电力系统中关键材料电触头同时受到电弧烧蚀、动静触头相互碰撞产生的冲击载荷和摩擦以及电流产生焦耳热引起的熔焊的问题,提高电气设备的使用性能,发展新型高性能触头材料,提出了一种石墨烯/紫铜复合触头的新型制备方法。采用等离子体辅助加工手段,在质量分数为0.999的紫铜表面上制备出镍铜合金过渡层,在此过渡层上利用高功率连续激光原位制备石墨烯表面薄膜,全覆盖于紫铜基底表面,作为独立涂层来抵抗触头材料所受的破坏,探索了制备石墨烯复合触头材料过程中的等离子体辅助加工工艺以及激光加工工艺。结果表明,石墨烯/铜基触头材料具有优异的电工特性,电阻与紫铜相近,硬度为紫铜的1.8倍,摩擦系数仅为0.06。本研究可为电工材料提供新的解决思路和新的材料体系。