关键词： 漂浮   石墨烯   二氧化钛   光催化  

摘要： 首先利用氧化石墨烯(GO)改性TiO_(2),然后以碳酸钙-碳酸钠为造孔剂,通过海藻酸钙(CA)固载TiO_(2)/GO制备CA/TiO_(2)/GO凝胶微球,最后该微球经抗坏血酸水浴还原GO,获得可漂浮CA/TiO_(2)/RGO微球作光催剂;并采用FT-IR、XRD、SEM、UV-Vis DRS以及TGA等测试手段对CA/TiO_(2)/RGO形貌及结构进行表征分析,初步探究CA/TiO_(2)/RGO对氨基黑10B降解性能和机理。结果表明:于30 mg/L氨基黑10B染料溶液中,投加CA/TiO_(2)/RGO光催剂浓度为1.84 g/L,220 min内CA/TiO_(2)/RGO对氨基黑10B的降解率可达80%,降解过程符合一级反应动力学模型,其光催化降解的主要活性物种是·O_(2)-,而·OH和h^(+)在本降解中起到作用相对较小。

关键词： 氧化石墨烯   多壁碳纳米管   复合涂层   漆酚缩甲醛   耐碱性   物理力学性能  

摘要： 本研究通过两步法制备了改性氧化石墨烯-多壁碳纳米管-漆酚甲醛聚合物(GOMWCNT/UFP)复合涂料。采用辊涂法将复合涂料应用于金属基材表面,进行结构性能表征,考察复合涂层的物理机械性能和耐电化学腐蚀性能。与纯漆酚缩甲醛(UFP)和MWCNT/UFP相比,GO-MWCNT/UFP复合涂层的物理力学性能(附着力和硬度)和抗电化学腐蚀性均得到明显改善。GO-MWCNT/UFP复合涂层的附着力等级和硬度分别达到1级和6H,腐蚀效率低至1.62×10^(−5),防腐效率高达99.70%。研究结果表明,GO(氧化石墨烯)通过共价键合与MWCNT结合,均匀分散于UFP中,明显提高了UFP涂层的物理力学性能和防腐蚀性。

关键词： 石墨烯   氧化石墨烯   制备技术   应用  

摘要： 石墨烯作为仅有单原子层厚度的一类二维结构碳材料,具有优异机械性能、良好导热性能、高的比表面积、良好的光透过率和快速电子迁移率等独特的物理化学性能;而氧化石墨烯是石墨向石墨烯转变过程中的一类衍生物,与石墨和石墨烯相比,由于层间和边缘具有丰富的功能基团,赋予其从亲水性和到疏水性可调、高化学活性、高吸附性能以及可协调的光电性能等。基于石墨烯及氧化石墨烯优异的性能,其在机械、光电、信息技术和催化等领域具有广阔的应用前景,且随着对石墨烯和氧化石墨烯结构和性能认识的不断深入,其制备技术和应用领域将不断扩大。综述了石墨烯、氧化石墨烯的制备技术,及其在各个领域中的应用进展,同时对它们的发展前景进行了展望。

关键词： 石墨烯   纳米流体   分频型PV/T   MF值  

摘要： 文章对质量浓度分别为0.02‰,0.05‰,0.1‰的水基石墨烯纳米流体的分频特性进行了研究。采用双光程法测试了光谱透过率,可理论分析石墨烯纳米流体的分频性能。在90 min模拟光照的条件下,分析不同浓度石墨烯纳米流体和水作为分频液时分频型PV/T系统集热效率、电效率和综合效率的变化情况。结果表明:0.02‰石墨烯纳米流体的光谱透过率最高,在400~900 nm的单晶硅电池较佳响应波段,其透过率为66.8%;将取热温度设定为40℃,0.1‰纳米流体达到40℃时,热效率最高达39.7%;水作为PV/T系统分频液时,PV电池输出效率最高为10.9%;同时,利用性能评价函数MF(The Merit Function)来评估分频液对PV/T系统综合性能的影响,当达到取热温度40℃时,0.1‰石墨烯分频液瞬时MF值最高达1.85。

关键词： 热输运   热辐射   二维材料   热界面材料   红外发射率   石墨烯  

摘要： 二维材料体系中能量输运与宏观体材料存在显著差异.因此,二维材料的热输运和热辐射的研究对微纳器件热管理、辐射制冷等具有重要意义.本文首先总结了典型各向异性二维材料(如WTe2、CrOCl、Ta2NiS5)的热学特性,分析了材料结构对热输运的影响,展示了在二维材料中调控热流的新机制;其次,针对高功率密度器件散热需求,总结了影响热界面材料性能的关键因素,回顾了利用二维材料各向异性的热输运特性提高聚合物复合材料热导率的新方法,包含空间取向调控、导热网络构建等;最后,围绕辐射制冷、红外伪装等领域应用需求,基于二维材料的独特晶体结构和电子结构,总结了通过离子插层方式调控发射率的新途径,全面分析了主客体结构、外加电场等对红外发射率的影响,展示了优化发射率调控能力的新途径.本文通过梳理相关研究进展,加深了对二维材料热输运和热辐射调控机制的理解,分析了材料制备、物性表征、机制探究中面临的挑战,展望了相关研究的发展方向.

关键词： 石墨烯   有机物   光催化   能源与环境   金属有机骨架  

摘要： 光催化技术以其绿色安全的特点在能源和环境领域显示出巨大的应用潜力。近年来,有机物光催化剂以其可见光响应及成本较低等优势逐渐进入人们的视野,但也存在一些不足,而石墨烯材料的大比表面积、高载流子迁移率等性质,在催化剂构建领域具有天然优势。本文针对石墨烯-有机物半导体光催化材料,在总结石墨烯在材料中的基本作用的基础上,介绍了石墨烯/共轭聚合物、石墨烯/金属有机骨架、石墨烯/染料3种典型的石墨烯-有机物光催化材料及多种合成方法。进一步阐述了此类材料在能源和环境领域,包括光解水析氢、CO_(2)还原、有机物降解、重金属离子还原及细菌灭活等领域的应用。最后对石墨烯-有机物复合光催化材料的未来发展提出了建议。

关键词： 石墨烯浆料   水性环氧树脂   腐蚀性能  

摘要： 本研究以水性环氧树脂乳液EP203为基体,石墨烯浆料/粉料为防腐填料制备石墨烯/环氧复合防腐涂料。首先通过莱卡显微镜观察其分散选择分散效果好的分散剂种类,通过耐盐雾实验和电化学腐蚀曲线选择防腐效果较好的石墨烯形式,结果发现:使用石墨烯浆料配合专用水性分散剂的防腐涂料分散效果及耐腐蚀效果最佳;然后改变石墨烯浆料用量制备多组防腐涂料,通过耐盐雾试验、电化学检测、力学性能检测等测试,讨论分析防腐助剂用量对水性涂料防腐性能的影响,结果表明:石墨烯浆料用量为0.9%时防腐涂料有较好的分散效果,且耐腐蚀性能最佳,同时也具备良好的硬度、冲击强度等力学性能。

关键词： 铜箔   石墨烯   化学气相沉积法   放置方式   电学性能  

摘要： 铜箔上石墨烯的表面洁净度会直接影响样品的质量和导电性。为了制备高质量、少层数、洁净的石墨烯薄膜,首先用长时间高温退火处理提高铜箔表面平整度。然后采用化学气相沉积(CVD)法在三种不同放置方式的铜箔上生长石墨烯,研究发现铜箔竖直放置制备的石墨烯比水平以及倾斜45°放置制得的石墨烯表面更洁净。通过调节CVD炉中通甲烷的时间来制备石墨烯的测试表明,当生长时间为15 min时,水平放置的铜箔上可以生长出高质量的单层石墨烯膜,而倾斜以及竖直放置的铜箔上生长的石墨烯薄膜不完整;生长时间增加至30 min,水平放置铜箔生长的石墨烯的层数会变多,而在倾斜和竖直放置的铜箔上可沉积出单层石墨烯薄膜。经过三种放置方式对比实验发现,竖直放置的铜箔制得的单层石墨烯样品表面清洁度最高,样品的电学性能最优异。

关键词： 类骨单位   同心圆微沟槽   氧化石墨烯   巨噬细胞   破骨分化  

摘要： 目的本研究通过模拟天然骨单位进行同心圆结构的设计,并修饰氧化石墨烯(GO),探究新的仿生微纳米结构表面对巨噬细胞RAW264.7破骨分化的影响。方法实验分为光滑钛片组(SS)、微沟槽组(CMS)和微沟槽表面修饰GO组(GO-CMS),利用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪、原子力显微镜、X射线光电子能谱分析仪和拉曼光谱仪研究材料表面的理化性能,通过细胞活性检测、SEM和激光共聚焦显微镜研究修饰后的材料表面对RAW264.7的细胞生物学行为的影响,通过抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)免疫荧光染色、TRAP定量检测和荧光实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)研究其对巨噬细胞破骨分化的影响。结果巨噬细胞沿着微沟槽排列成同心圆状,修饰GO后,材料表面含氧基团增多,亲水性增加。GO-CMS组诱导形成的破骨细胞体积小,数量少,TRAP表达量最少,TRAP单位酶活性也最低。GO-CMS组虽然促进巨噬细胞的增殖,但破骨分化相关基因的表达低于SS组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论同心圆微沟槽限制了破骨细胞的融合及封闭区的形成,GO修饰类骨单位同心圆微沟槽抑制了巨噬细胞RAW264.7的破骨分化。

关键词： 石墨烯   环氧涂料   防腐   耐盐雾  

摘要： 选用两种不同类型的石墨烯加入到不同防腐涂料中,制备了不同类型的石墨烯防腐涂料。采用盐雾实验对不同涂层的性能进行了评价,结果表明,氧化还原法制备的SE1132型石墨烯相对于物理法制备的Pas1004型石墨烯更适合应用于防腐涂料中,SE1132型石墨烯的加入提高了涂层的屏蔽性和防腐性能。