关键词： 氧化还原介体   醌基氧化石墨烯   膜   偶氮染料   降解  

摘要： 氧化还原介体能催化加速偶氮染料的生物降解,但易随水流失,介体的膜基固定化为研究提供了新思路。文中以聚偏氟乙烯(PVDF)为聚合物、醌基氧化石墨烯(AQS-RGO)为氧化还原介质,采用相转化法制备了氧化还原介体AQS-RGO/PVDF膜,探究介体膜催化偶氮染料生物降解的性能。采用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对膜进行表征,结果表明,AQS-RGO已被成功固载在膜上。利用扫描电镜和原子力显微镜对膜结构和形貌进行表征,结果表明AQS-RGO介体的引入,使膜内胞腔变小,海绵孔变得更致密。同时,对膜的接触角、水通量和截留率进行测定。发现AQS-RGO的添加使膜具有更好的亲水性和渗透性,最大纯水通量为283.09 L/(m^(2)·h),比PVDF原膜高4.7倍。在最佳条件下制备的AQS-RGO/PVDF膜能够将活性红X-3B的降解(脱色率≥90%)时间从48 h缩短到30 h,表明其对偶氮染料生物降解具有较好的催化效果,并且在活性红和酸性红染料的4次循环实验中都能保持90%以上的脱色率,具有良好的稳定性,展示出氧化还原介体膜的应用潜力。

关键词： 氧化石墨烯   聚苯胺   纳米复合材料   吸附剂  

摘要： 重金属离子在自然环境中难降解、易富集、毒性大,目前重金属污染已成为全球广泛关注的问题。吸附法在处理重金属废水中有着广泛的应用,本研究以石墨和苯胺为基本原料,成功制备出氧化石墨烯/聚苯胺复合材料,并且研究了氧化石墨烯/聚苯胺复合材料对六价铬的吸附性能,结果表明氧化石墨烯/聚苯胺复合材料对六价铬的吸附性能优于单一的氧化石墨烯和聚苯胺材料,该复合材料有较大的吸附潜力。

关键词： 复合材料   FeSiAl   MoS_(2)   石墨烯   阻抗匹配   吸波性能  

摘要： 多元材料复合是制备轻质、宽频和强吸收吸波材料的有效方法。以聚乳酸(PLA)为基体,FeSiAl、MoS_(2)和石墨烯(GN)为填料,通过球磨和熔融挤出两步法制备了可用于熔融沉积成形(FDM)的FeSiAl-MoS_(2)-GN/PLA复合材料。采用XRD、拉曼光谱、SEM和矢量网络分析仪分别对复合材料的物相结构、微观形貌和电磁特性进行了表征,并研究了石墨烯含量对复合材料吸波性能的影响。研究表明:石墨烯、FeSiAl和MoS_(2)随机分散在PLA基体中,形成了复杂的导电网络;多元材料复合构筑了丰富的介电/磁异质界面,有利于促进界面极化;当石墨烯含量增加时,复合材料的吸波性能随之增强,当石墨烯含量为5wt%时,复合材料的吸波性能最佳,在厚度为1.7 mm时最小反射损耗为-27.90 dB,在厚度为1.9 mm时有效吸收带宽为4.96 GHz(12.64~17.60 GHz)。其优异的吸波性能归因于良好的阻抗匹配及介电损耗和磁损耗之间的协同作用。

关键词： 石墨烯   固态电池   界面   改性  

摘要： 全固态锂电池具有安全可靠性高、能量密度大、循环寿命长、电化学窗口宽、高温适应性强等优点,制约其实际应用的主要瓶颈在于电极与固态电解质之间的界面问题,包括负极界面区的锂枝晶、体积膨胀,正极界面区的结构变化、空间电荷层、界面反应等。石墨烯因其特殊的二维结构,优良的导电、导热及力学性能而广泛应用于电化学储能领域。综述了石墨烯在电极/固态电解质界面改性方面的研究进展,并对石墨烯在固态电池领域的应用前景进行了展望。

关键词： Ag/AgCl电极   海洋电场   制备工艺   粉压法   改性   碳材料   石墨烯  

摘要： 针对目前广泛应用于海洋电场传感器中的全固态粉压型Ag/AgCl电极对的极差稳定时间长,无法满足快速部署、实时探测这一要求,系统阐述了Ag/AgCl海洋电场探测电极的性能要求和制备工艺方法,对比了制备工艺的优缺点。综述了Ag/AgCl海洋电场探测电极的制备工艺优化以及改性方法,论述了近些年国内外关于Ag/AgCl电极改性的研究进展,并对Ag/AgCl海洋电场探测电极未来的研究与发展趋势进行了展望。

关键词： CeO_(2)   GO   氮掺杂   复合材料   光催化  

摘要： 以Ce(NO_(3))_(3)·6H_(2)O、NH_(4)HCO_(3)及GO(氧化石墨烯)为原料,采用水热法成功制备了多面体CeO_(2)/rGO(还原氧化石墨烯)复合材料,并通过混合NH_(4)HCO_(3)后在氮气条件下900℃焙烧进行氮掺杂处理,对比研究了纯多面体CeO_(2)与氮掺杂二氧化铈/还原氧化石墨烯(N-CeO_(2)/rGO)复合材料的光化学性能及光催化活性。结果发现:N-CeO_(2)/rGO的能带结构窄化、光生载流子分离效率提升,光催化性能得到显著改善,对有机染料亚甲基蓝(Methylene blue,MB)的降解率从74%提升至86%,对四环素(Tetracycline,TC)的降解率从60%提升至78%;N-CeO_(2)/rGO复合材料具有更大的Ce^(3+)和O ads(吸附氧)浓度,晶粒细化、能带窄化及明显强化的光生载流子分离效率有效促进了N-CeO_(2)/rGO催化效率的提升。

关键词： 环氧富锌涂料   石墨烯   分散   生产  

摘要： 以车间生产1000 kg涂料为例,通过将石墨烯颗粒制成浆料后在最初的环氧树脂稀释阶段投加,解决了石墨烯的团聚问题,同时少量多次地投加锌粉,提高了涂料的分散效率,最终获得批量生产稳定的高性能石墨烯锌粉涂料。

关键词： 石墨烯   氧化铝薄膜   温度传感   太赫兹  

摘要： 设计了一种太赫兹石墨烯贴片式高温传感器,可解决现有温度传感器测温量程小、尺寸较大和灵敏度较低的问题。该传感器由六边形石墨烯薄膜、氧化铝衬底和金三层结构组成。通过优化石墨烯结构尺寸、氧化铝衬底厚度,得到大量程、高灵敏度的太赫兹MEMS高温传感器的特征尺寸。结果表明:该温度传感器在3.0~5.0 THz频段内,测温范围可从25℃~1050℃,灵敏度为0.259 GHz/℃,整体体积为20μm×21μm×14.5μm。该传感器具有优异的传感性能和较大的测温量程,可为高温环境下的航空发动机、火箭发射系统、恶劣环境监测等系统的测温提供一种技术方法。

关键词： 超低摩擦   超滑   石墨烯   二硫化钼   碳薄膜   第一性原理  

摘要： 实现“零”摩擦磨损是润滑的终极目标,是保障机械系统高精度、高可靠、长寿命稳定运行和促进节能减排的关键之一.超滑,工程上称之为“超低摩擦”,从理论模拟计算开始,人们对超滑的认识和理解日益加深,但工程导向的固体超滑实现是极具挑战的技术问题.目前能够实现工程尺度固体超滑的材料候选者主要有有序二维材料和碳薄膜.本文作者从原理、试验到工程应用分别综述了这些材料的研究发展现状,并总结了工程导向超滑存在的问题,并对其未来的发展方向做出展望.

关键词： CuBi合金   石墨烯   原电池沉积   电催化还原CO_(2)   甲酸  

摘要： 金属铜(Cu)是二氧化碳(CO_(2))还原为甲酸的常见催化剂,但是存在竞争析氢副反应(HER)严重和稳定性差等问题。引入第二金属的合金化策略可以有效改善上述问题,但是复杂的合成方法限制了电催化CO_(2)还原技术中的实际应用。鉴于此,开发了一种简单、快速、低能耗的原电池沉积法,以还原电势差为反应驱动力,通过调节前驱体浓度在石墨烯基底上原位生长具有三维自支撑结构的铜铋(CuBi)双金属纳米枝晶(nCuBi-G/Cu foil)。研究表明:nCuBi-G/Cu foil结构中Bi作为电子供体向Cu提供电子,从而增加Cu中心电子密度,可以有效抑制CO_(2)RR过程中的析氢反应,大幅提高甲酸产物的选择性,并且降低了电极表面的积碳浓度,提高CO_(2)电催化反应的稳定性。此外,石墨烯导电基底可以加速CuBi和基底之间电子传递过程,改善CO_(2)催化过程动力学,提高CO_(2)RR活性。基于以上效应,nCuBi-G/Cu foil表现出95.9%的甲酸选择性,并且在此电压下可以稳定运行20 h,且甲酸选择性保持在90%以上。本文为实现高效制备双金属催化剂提供了绿色合成策略,并揭示了金属电子结构和导电基底对CO_(2)电催化性能的影响。