关键词： 激光诱导石墨烯   石墨烯   压阻效应   放大结构   压力传感器  

摘要： 为了保证在低成本、易制备的前提下提高激光诱导石墨烯压力传感器的性能,设计了一种石墨烯压力传感器的放大结构。表征了激光诱导石墨烯压力传感器的表面结构,分析了表面多孔泡沫结构对压阻效应的影响,采用COMSOL软件对传感器放大结构的受力情况进行仿真分析,得到在外界压力下石墨烯层的受力情况。选用3D打印方法制备树脂材料放大结构基底,在低成本的同时兼顾了轻质、高精度、高机械强度等性能。测试结果表明,压强在5~20 kPa范围内时,该放大结构的灵敏度较无放大结构提高了约43%。

关键词： 咖啡因   电化学传感器   氧化石墨烯   还原氧化石墨烯   真实样本  

摘要： 低浓度目标分析测定物对于制药、环保和食品等领域都很重要。咖啡因已被广泛用于饮料和药物中。其除了具有有益效果外,还有一定负面影响,因此,确定其在不同介质中的浓度非常重要。电化学传感器因其高效、快速,并且所需制备和测量条件相对简易而在各种分析技术中占据了特殊的位置。由于GO和RGO成本低、极性溶剂中溶解显著,电势范围宽,呈现电化学惰性,对咖啡因的反应性高,因而在咖啡因传感器中的应用越来越普遍。综述和讨论了近年GO和RGO基咖啡因电化学传感器的相关文献。

关键词： WC陶瓷刀具   石墨烯-碳纳米管   微尺度模拟   裂纹扩展   力学性能预报  

摘要： 计算机模拟技术的迅猛发展,为陶瓷刀具材料的性能预报和高通量制备提供了理论和技术支持。本文基于Python软件构建含有石墨烯(graphene,缩写为G)和碳纳米管(carbon nanotube,CNT)的WC陶瓷刀具材料微观结构的参数化模型与力学性能预报模型,研究G-CNT对WC刀具材料微观组织与裂纹扩展行为的影响规律。结果表明:与单一G相比,三维G-CNT空间结构可进一步提升WC陶瓷刀具材料的性能,G-CNT的质量分数为0.4%时,刀具材料的综合力学性能最优。强韧化机理主要包括G-CNT强弱界面超混杂分布、材料断裂模式转变和裂纹偏转等。

关键词： 羧基化石墨烯/壳聚糖   吸附   Pb(Ⅱ)   吸附等温线   动力学模型  

摘要： 氧化石墨烯/壳聚糖复合材料稳定性高,物理机械性能好受到广泛研究。通过溶液共混法制备了羧基化石墨烯/壳聚糖复合材料,并考察其对Pb(Ⅱ)吸附性能。研究结果表明:复合材料对Pb(Ⅱ)的吸附量随pH值的上升呈现先上升后下降的趋势,对100 mg/L的Pb(Ⅱ)最佳吸附条件是pH值为5,复合材料使用量为1.0 g/L,吸附时间300 min,此时吸附量为95.45 mg/g,吸附率为95.45%。吸附过程符合Langmuir等温线和拟二级动力学模型,说明该吸附过程为单层吸附和化学吸附。

关键词： 糖尿病溃疡   骨髓间充质干细胞   无细胞提取液   血红素氧合酶1   石墨烯远红外光  

摘要： 目的探讨HO1工程化无细胞提取液(CE)联合石墨烯远红外光(FIR)在糖尿病溃疡创面修复中的疗效及机制。方法将40只6~8周龄雄性C57BL/6小鼠建立正常创面模型(对照组,n=8)及糖尿病溃疡模型(n=32),其中将糖尿病溃疡模型小鼠随机分为糖尿病组、HO1BMSCs-CE组、FIR组、联合组。构建过表达血红素氧合酶1(HO1)的骨髓间充质干细胞(BMSCs),获取工程化富含HO1蛋白的无细胞提取液(HO1BMSCs-CE),运用Western blot、ELISA、RT-PCR、Masson染色、免疫组化等检测各组创面愈合率、组织修复情况、创面氧化应激及炎症水平等。结果Western blot及ELISA检测结果显示,HO1BMSCs-CE中HO1、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子-β(TGF-β)表达水平显著高于BMSCs-CE(P<0.05)。治疗后第5、11天,联合组的创面愈合率均显著高于HO1BMSCs-CE组和FIR组(P<0.05)。与HO1BMSCs-CE组及FIR组相比,联合组在治疗后第3、7、11天创缘组织中Ca2+浓度较高,TNF-α、IL-6表达水平较低,而ROS水平仅在治疗后第3、7天较低(P<0.05)。治疗后第14天,联合组创面组织的表皮厚度较厚,真皮Masson染色胶原容积分数和VEGF免疫阳性信号OD值均显著高于FIR组和HO1BMSCs-CE组(P<0.05);治疗后第7天,联合组创面组织中凋亡相关蛋白Caspase-3表达水平显著低于FIR组和HO1BMSCs-CE组(P<0.05)。结论糖尿病溃疡创面中运用工程化富含HO1蛋白的HO1BMSCs-CE联合石墨烯FIR治疗可明显抑制局部组织氧化应激反应,减少炎症因子释放和细胞凋亡发生,加快创面区域皮肤组织上皮化形成、真皮胶原和血管增生,较HO1BMSCs-CE或FIR治疗的促愈疗效更为突出,为探索临床糖尿病难愈性创面的新型联合治疗提供了基础研究证据。

关键词： 石墨烯气凝胶   优异性能   三维多孔结构  

摘要： 石墨烯气凝胶,俗称“碳海绵”,在众多石墨烯宏观体结构中,因其具有大比表面积、低密度、高孔隙率、强吸附等特点,已经成为最具潜力的新型碳材料之一。石墨烯气凝胶体现了宏观尺度下石墨烯的优异性能,其由石墨烯纳米片经搭接、组装形成,具有连续的三维多孔网络结构。目前已开发出水热还原法、化学还原法、交联法、模板法、3D打印法等方法制备石墨烯气凝胶,并且在此基础上不断改进,得到了性能更为优异的石墨烯气凝胶,被广泛应用于超级电容器、锂硫电池、催化剂、吸附材料、传感器、保温材料等领域。

关键词： 镁基复合材料   石墨烯纳米片   电化学腐蚀   固溶处理  

摘要： 研究了固溶处理后不同石墨烯纳米片(Gnps)含量的AZ91D镁基复合材料在模拟体液(SBF)中的腐蚀行为。结果表明,随着G_(nps)含量的增加,镁基复合材料的固溶组织晶粒细化程度先增大后减小,耐腐蚀性也随着晶粒细化程度增加而增大。电化学试验结果表明,当Gnps质量分数为0.6%时,耐腐蚀性能最好,腐蚀电流密度(Jcorr)降低至1.06×10^(-4)A/cm^(2)。研究表明,Gnps做为增强体对镁合金腐蚀性能的改善具有潜在价值。

关键词： 氧化石墨烯   溶菌酶   酶活   修饰   吸附量  

摘要： 氧化石墨烯(GO)具有高比表面积、丰富的活性位点、良好的亲水性以及生物相容性,是一种酶固定化的良好载体。综述了近年来GO在溶菌酶固定化方面的研究成果,介绍了GO固定化溶菌酶的两种途径;解析了GO对固定化溶菌酶的吸附量及酶活性的影响;阐述了调控酶与载体间的相互作用、避开酶活性位点、减少对酶构象的变化,避免酶在固定过程中活性的损失的方法。最后指出,改性GO载体和改良固定方法,是未来GO固定化溶菌酶研究的主要方向。

关键词： 氧化石墨烯   聚羧酸减水剂   标准砂   分散性   吸附性  

摘要： 在饱和水泥水溶液中,首先采用聚羧酸减水剂(PC)作为分散剂对氧化石墨烯(GO)进行超声分散,再通过光学显微镜和紫外―可见吸收光谱系统研究PC对GO的分散效果以及长期稳定性影响。进一步将制备好的GO-PC溶液与砂进行复合,得到GO-PC/砂,并通过扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱表征GO在砂表面的吸附效果。研究结果表明,PC的加入可以有效提高GO在碱性环境下的分散性能。通过紫外―可见光分光光度计测定GO的吸光度,确定PC与GO的最佳质量比为1∶1,最佳超声时间为40 min。SEM与拉曼光谱结果表明,砂表面吸附了大尺寸富含官能团的氧化石墨烯。

关键词： 红外热辐射调控   电致变发射率   石墨烯   金属氧化物   导电聚合物   热辐射   三氧化钨   钛酸锂  

摘要： 航天器在轨运行时,面对复杂多变的外部热流环境以及内部热耗的显著差异,确保航天器各个功能部件满足预定温控要求,对其热控系统提出了更高的挑战。然而,传统的温度调控技术存在能耗大以及器件机械结构复杂的缺点,不适用于目前热辐射调控领域轻质化和低能耗的需求,因此,发射率的动态调控成为红外热辐射调控技术研究的热点。为了探讨基于电致变发射率材料构建的热辐射调控器件在航天器智能热控等领域的实际应用价值,本文介绍基于二维材料、金属氧化物、导电聚合物以及金属等材料的电致变红外热辐射器件的工作原理以及研究进展。预测未来器件将进一步向大面积、多波段兼容方向发展,从而保证对未来复杂环境的适应性以及可靠性。