关键词： 阻尼材料   聚氨酯   丙烯酸酯   碳系粒子   石墨烯  

摘要： 为改善聚氨酯阻尼复合材料的热力学、力学、介电性能等性质,文章提出将不同结构的碳系材料(石墨、石墨烯)加到聚氨酯阻尼复合材料中,研究发现,石墨烯可以有效改善复合材料的热稳定性,提高介电性能;石墨粒子可以大幅度提高复合材料的耐热性;对聚氨酯阻尼复合材料的介电性能的测试显示,石墨的加入可改善复合材料的电学性能,当石墨用量为1.0 wt.%时,复合材料的介电常数最优。

关键词： 石墨烯   功能性   纤维混纺织物   织物风格  

摘要： 针对西装产品功能单一性,从产品开发角度出发,设计棉/锦纶/石墨烯功能性纤维混纺西装面料,对织物的透气、防紫外线、保暖及织物风格等性能进行研究。结果表明,石墨烯功能性纤维混纺西装面料具有较好的透气、防紫外线和保暖性能;显示了面料具有适中的柔软度和滑爽度、优良的硬挺度和松紧度,织物综合触感良好。产品的开发研究符合面料开发的预期目标,为功能性西装面料的推广应用提供参考。

关键词： 氧化石墨烯   注浆材料   力学性能   形貌结构   自收缩性能  

摘要： 氧化石墨烯凭借较高的比表面积和独特的片层状结构,具有优异的理化性能。为获得高性能的水泥基注浆材料,通过引入不同掺杂量(0.00,0.02%,0.04%和0.06%(质量分数))的氧化石墨烯,制备了改性水泥基注浆材料。采用XRD、SEM、FT-IR和力学性能测试等分析了氧化石墨烯的掺杂量对改性水泥基注浆材料晶体结构、力学性能和自收缩性能的影响。结果表明:氧化石墨烯的掺杂加速了水化反应的进行,提高了Ca(OH)_(2)的生成速率,同时减小了裂纹数量,增加了结构致密性;当氧化石墨烯的掺杂量为0.04%(质量分数)时,28 d的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度均达到了最大值,分别为59.80,14.70和1.89 MPa;所有注浆材料在水化前期收缩较快,20 h后收缩量进入了“平台期”,随着氧化石墨烯掺杂量的增加,改性注浆材料的自收缩性能抑制效果先增大后减小,当氧化石墨烯的掺杂量为0.04%(质量分数)时,改性注浆材料的自收缩量最小。

关键词： 氧化石墨烯   循环伏安法   创新改进   本科教学实验  

摘要： 氧化石墨烯是目前科研中热点最高的材料之一。基于Hummers法制备氧化石墨烯,可以进行水浴加热、离心、温度控制、超声、电极修饰以及电化学表征—循环伏安法等操作,同时可以扩展学生科研视野,激发学生科研探索热情。为了使实验内容适合本科教学实验,对制备方法进行了改进,将整个实验的温度控制在100℃以下,通过冰浴和水浴控制温度,使反应条件相对温和,提高了产量,确保了教学实验的成功率。

关键词： 热电转换   5-7环缺陷石墨烯纳米带   贝叶斯算法   非平衡格林函数  

摘要： 由于结构巨大的自由度,缺陷石墨烯纳米带热电转换性能的优化设计是材料研究领域的难点之一.本文利用非平衡格林函数结合贝叶斯算法,对5-7环缺陷石墨烯纳米带热电性能进行了优化设计.研究结果表明,在搜寻具有高热电转换效率5-7环缺陷石墨烯纳米带的过程中,贝叶斯算法具备有效性和优越性.计算发现,利用贝叶斯算法能快速且准确地从32896个候选结构中搜索到具有最佳热电转换性能的唯一构型.即使在效率最低的一轮优化中,也仅需要计算1495个候选结构(约占所有候选结构的4.54%)即可寻找到最佳构型.研究还发现,在室温下的最佳构型5-7环缺陷石墨烯纳米带(长和宽分别为21.162nm和1.23 nm)的热电优值ZT (约1.13)较完美石墨烯纳米带(约0.14)提升了近一个量级.这主要归因于5-7环缺陷有效抑制了系统的电子热导率,使得功率因子的减弱作用和热导率的抑制作用(正效应)之间达到了最大平衡.研究结果为设计和制备具有优异热电转换效率的石墨烯纳米带热电器件提供了一种新的可行性方案.

关键词： 超材料吸收器   石墨烯圆盘   完美吸收   可调  

摘要： 通过改变石墨烯圆盘的半径和圆盘之间的间距,提出一种表面由石墨烯圆盘重叠构成的“葫芦形”图案的石墨烯超材料吸收器.计算结果表明,该吸收器可以实现吸收率为100%双频完美吸收.在吸收器几何结构和尺寸不变的情况下,通过外加偏压或化学掺杂改变石墨烯圆盘中的费米能级或弛豫时间可对吸收峰的频率和吸收率大小进行有效地调节.除此之外,该吸收器的另一个特点是通过旋转入射电磁波的偏振角,也可实现单频到多频吸收的连续可调.计算结果还显示,在电磁波大角度入射的情况下,吸收器仍然能保持高的吸收率.利用电场分析和表面等离子体共振理论,对该吸收器的吸收机制进行分析和解释.由于该吸收器结构简单,具有多种调控的手段,因而在石墨烯完美吸收器的研究和应用中具有潜在的价值.

关键词： 尿酸   电沉积   修饰电极   石墨烯  

摘要： 采用电沉积法制备石墨烯修饰的rGO/GCE电极,并通过循环伏安法研究了尿酸在rGO/GCE电极上的电化学行为。实验结果证明,与裸玻碳电极相比rGO/GCE修饰电极对尿酸的电催化氧化有明显增强作用。在9.0×10^(-4)~7.0×10^(-5)mol·L^(-1)尿酸浓度范围内,rGO/GCE修饰电极检测尿酸的峰电流与的其浓度呈线性关系,尿酸的检出限为1×10^(-7)mol·L^(-1)。采用rGO/GCE修饰电极对尿酸进行加标回收率检测,具体结果为99.4%~102.8%。

关键词： 太赫兹雷达   石墨烯   隐身对抗   宽带吸收  

摘要： 为实现对未来远程太赫兹雷达的高效对抗与隐身,针对典型太赫兹雷达工作频率设计了一种石墨烯太赫兹宽带吸波结构。宽带吸波结构以表层金属层/石墨烯层/介质层/底层金属层为基本吸波结构单元,利用遗传算法对双尺度基本吸波结构单元进行4分离层优化设计,确定宽带吸波结构的各层结构参数。仿真结果表明:宽带吸波结构在0.138 THz~2 THz频率范围内吸收效率优于80%,在0.157 THz~2 THz频率范围内吸收效率优于97.46%,典型太赫兹雷达工作频率处吸收效率均优于92.27%,满足太赫兹雷达对抗与隐身要求。

关键词： 复合材料应用   运动监测   天然资源   逾渗阈值   生物相容性   石墨烯   导电聚合物复合材料   可逆压缩  

摘要： 柔软且可拉伸的导电聚合物复合材料(CPC)受到广泛关注,因其可以弯曲、拉伸、扭曲和可逆压缩而不会产生物理破坏.这些复合材料应用于各种场合,例如,结构状况监测、人体运动监测、智能服装等等.已采用多种填料来制备CPC,如碳纳米管、石墨烯、石墨(GRP),炭黑(CB)、银粉和金粉.在各种填料中,GRP因其良好的导电性、导热性、生物相容性,源于高纵横比的低逾渗阈值、高抗压强度以及天然资源丰富且价格低廉,相比其他填料是有希望的候选材料.

关键词： 负微分电阻特性   电极弯折   非平衡格林函数   密度泛函理论  

摘要： 采用非平衡格林函数结合密度泛函理论探讨了以锯齿型石墨烯纳米带为电极、2-苯基吡啶分子为中心区的分子器件电子输运性质.分析I-V特性及透射谱随偏压的变化表明,电极弯折能够调控器件负微分电阻特性,使器件峰值电压(V_(p))减小、电流峰谷比(PVR)增大,当电极弯折角度为15°时,器件获得低峰值电压(0.1 V)、高电流峰谷比(12.84)的负阻特性.平衡态下器件的透射谱、态密度、散射态实空间分布图及投影态密度解释了器件负阻特性被调控源于电极弯折使器件中心分子与电极间的波函数交叠发生变化,导致两者间耦合减弱.弱耦合下外加偏压后,器件的透射系数因能级移动和偏压的变化而产生大幅波动,使器件在低偏置电压处即出现大的透射系数,产生峰值电流Ip,降低了器件的V_(p),且增大了PVR值,其所获得的低V_(p)、高PVR的负阻特性在低功耗分子电子领域具有潜在的应用前景.