关键词： 各向异性光学材料   相变材料   石墨烯   声子极化激元   自发发射率  

摘要： 鉴于极化激元对介电环境异常敏感的特性,本文中提出了双曲材料六方氮化硼(hBN)和石墨烯与相变材料二氧化钒(VO_(2))组成的异质结构,用来研究hBN声子极化激元(PhPs)的主动可调谐性.研究结果表明,通过控制hBN/VO_(2)异质结构中VO_(2)相变可实现对hBN PhPs的主动调谐,获得主动可调谐的自发发射(SE)率.当在hBN/VO_(2)异质结构中添加石墨烯时,会在hBN双曲线带内耦合产生双曲等离子体-声子极化激元(HPPPs),而在双曲线带外产生表面等离子体-声子极化激元(SPPPs),通过控制VO_(2)相态和调节石墨烯化学势亦可实现石墨烯/hBN/VO_(2)异质结构的耦合色散及SE率的主动调谐.该研究为使用诸如相变材料和石墨烯等功能材料调谐各向异性光学材料与光的相互作用机制提供了理论指导.

关键词： 石墨烯   气体混合物   曼彻斯特大学   氧化锆   金属基   催化剂   氧化镁   波纹  

摘要： 据曼彻斯特大学网站3月14日消息,英国曼彻斯特大学(University of Manchester)国家石墨烯研究所(NGI)的研究人员发现,石墨烯中的纳米波纹可使其作为金属基催化剂加速氢分解。研究人员使用了氢(H2)和氘(D2)的气体混合物对石墨烯催化性能进行验证,发现石墨烯将H2和D2转化为HD,且单层石墨烯产生的HD量与已知的氢催化剂(如氧化锆、氧化镁和铜)大致相同,但石墨烯的需求量仅为已知氢催化剂的1%。研究人员表示.

关键词： hollow microlattice   graphene   porous materials   electroless   mechanical properties  

摘要： A method was developed and proposed to fabricate graphene-enhanced hollow microlattice materials,which include the three-dimensional(3D)printing,nanocomposite electroless plating,and polymer etching *** surface morphology and uniformity of as-deposited coatings were systematically characterized and ***,the mechanical properties of the microlattices were investigated through quasi-static compression *** results demonstrated that a uniform Nickel-phossphorous-graphene(Ni-P-G)coating was obtained successfully,and the specific modulus and strength were increased by adding graphene into the microlattice *** optimal mass concentration of graphene nanoplatelets was obtained after comparing the specific modulus and strength of the materials with different densities of graphene,and the strength mechanism was discussed.

关键词： 固态电池   界面阻抗   电解质   界面稳定性   物理接触   电池性能   离子传输   界面问题  

摘要： 固态电池中的界面问题是制约电池性能的重要因素。与液态电池中的固-液界面不同,固态电池内部是固-固界面,包括负极-电解质界面、正极-电解质界面、电极内部颗粒间的界面等。固态电池中的界面既有物理接触,也有化学接触。物理接触主要涉及电解质和电极之间离子传输的点对点接触;化学接触主要涉及电解质和电极之间的副反应,降低界面稳定性,增加界面阻抗。

关键词： 石墨烯   碳系电热油墨   电热性能   低压发热  

摘要： 目的研究碳纳米管与石墨烯对复合碳系导电油墨性能的影响,开发性能优异的导电油墨。方法分别探究碳纳米管管径尺寸、碳纳米管与石墨烯的配比、油墨中的碳质量分数及油墨涂层厚度对复合碳系导电油墨导电性的影响,并基于实验数据对各影响因素拟合出相应的预测模型。最终确定油墨的优选配比,并对采用优选配比制备的导电油墨涂层进行电热转换测试。结果由石墨烯和管径尺寸为25 nm的多壁碳纳米管为导电填料制备的导电油墨涂层综合导电性能最优,当导电油墨中碳质量分数为2.5%(纳米管质量分数为0.125%、石墨烯质量分数为2.375%)、水性丙烯酸树脂质量分数为5.25%、油墨涂层固化后厚度为0.147 mm时,油墨导电涂层电阻率为0.0893Ω·cm。在外接电压为5 V的条件下,导电油墨的功率为13.49 W,由室温通电工作至100℃仅需13.723 s,油墨涂层发热均匀性满足JG/T 286—2020的要求。结论采用优选配比制备的油墨涂层内部搭建起均匀丰富的导电网络,极大地提升了油墨的导电性,使得油墨电热性能优异。

关键词： 氧化石墨烯   铅离子   渗流试验   净化特性   迁移过程  

摘要： 对一种氧化石墨烯工程材料在渗透土层中的迁移过程以及在其作用下渗透土层中重金属铅离子的迁移过程进行了研究。结果表明:对于氧化石墨烯,流速越大,氧化石墨烯的初始浓度越大,流出液中氧化石墨烯的浓度越大,氧化石墨烯的初始浓度越小,土体中残余的氧化石墨烯越少;流出液中氧化石墨烯出现时的孔隙体积为0.625,与氧化石墨烯悬浊液浓度以及流速无关;流出液中氧化石墨烯初次出现仅与注入溶液的体积相关;对于铅离子,初始铅离子的浓度越大,流出液中铅离子的浓度越大,但流速对流出液中铅离子的浓度无影响;氧化石墨烯作为吸附剂时,氧化石墨烯的浓度越大,流速越高,流出液中铅离子的浓度越大(PV>3.25),土体中残余的铅离子越少。因此,氧化石墨烯可以有效的吸附固化溶液中的铅离子,可作为重金属离子净化剂应用。

关键词： 热离子器件   能量选择通道   光增   石墨烯  

摘要： 首先基于电子能量的选择机制,介绍两类具有能量选择通道的热离子电流密度方程.以能量选择通道在热载流子太阳能电池中的应用为例,揭示如何利用能量选择通道实现高效的能量转换.其次,根据半导体电子发射的基本原理,给出光增热离子发射电流密度方程,以光增电子隧穿太阳能电池为例,阐述光增热离子实现太阳能的光热集成利用的新原理.最后,根据石墨烯中电子的能量色散关系,给出石墨烯表面发射电子流密度方程,进而分析基于石墨烯热离子效应的能量转换器件的热电性能.文中结合国内外的研究现状,系统地阐明如何评估基于三类新型热离子效应的器件的热力学特性,建立优化理论,指导设计高效的能量转换器件.

关键词： 光催化   催化剂   磷酸铋   石墨烯   吸附   制冷剂   反应  

摘要： 根据《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》要求,废弃制冷剂由于其温室效应及生态危害,将被逐步淘汰和销毁。目前还没有高效低成本处理废弃制冷剂的方法,本文提出光催化处理废弃制冷剂新策略。制备了BiPO_(4)/GA气凝胶,材料兼具了石墨烯优异的吸附能力与BiPO_(4)高效的光催化能力,可实现污染物的迅速吸附与彻底矿化。以原位红外光谱为评价手段,在线监测了光催化降解典型制冷剂四氟乙烷(CH_(2)FCF_(3),R134a)的进程,包括R134a的瞬间吸附、R134a大量被光催化降解时C—F键的断裂、R134a被彻底降解的过程。明确了光催化降解R134a的最终产物为HF和CO_(2)。结果表明,在BiPO_(4)/GA气凝胶光催化作用下,R134a可被彻底矿化分解。研究结果将为降解废弃制冷剂提供有效途径,原位红外光谱的应用也将为废弃制冷剂的分解过程提供可靠的监测手段。

关键词： 氧化石墨烯   多孔二氧化硅微球   蛋白质吸附   制革废水  

摘要： 制革原料皮在加工过程中会产生大量的蛋白质残留物,利用吸附剂从制革废水中分离回收蛋白质可以实现制革废水污染物的循环使用。以鱼皮胶原蛋白为生物质模板,加入氧化石墨烯(GO)粉末,合成了氧化石墨烯/多孔SiO_(2)微球复合材料(GO/C-PSM)。以蛋白水解酶溶菌酶(LZ)为理论研究对象,结果表明GO/C-PSM对LZ的最大吸附量为45.4 mg/g,吸附过程与拟二级吸附动力学模型相符,同时GO/C-PSM对LZ的吸附等温线模型与Langmuir等温线模型相契合。GO/C-PSM在经过5次循环后,吸附率仍达到80%以上。此外,GO/C-PSM对实际制革工业废水中的蛋白质也有一定的吸附分离效果。

关键词： 石墨烯   二氧化钛   萘普生   光催化  

摘要： 为解决TiO_(2)光催化降解水体中萘普生时易团聚、低活性的问题,对P25 TiO_(2)和石墨烯进行表面修饰,直接混合制得改进TiO_(2)催化剂,随后将其用于光催化降解水体中的萘普生,并研究降解动力学、作用机制以及生物毒性。XRD、FTIR、SEM表征结果表明,TiO_(2)经过修饰后引入了氨基,与改性石墨烯引入的含氧基团之间存在静电引力和化学键力,在这些力的作用下,TiO_(2)较好地接枝在石墨烯的表面。暗吸附、生物毒性、催化和猝灭实验结果表明,在500 W氙灯光照条件下,依靠石墨烯的协助,TiO_(2)在50 min内能将10 mg/L的萘普生接近完全矿化,矿化方式主要为h+与•OH协同氧化,生物毒性由母体的25.23%降至11.67%。实验结果表明改进TiO_(2)的制备方法直接、简单、可靠,可较好地解决P25 TiO_(2)易团聚、低活性的问题,是一种具有潜在应用前景的光催化材料。