关键词： 甲烷水合物   氟化表面促进剂   氧化石墨烯   动力学  

摘要： 利用天然气水合物储存和运输天然气受到了研究者关注。然而,水合物存在生成条件苛刻、生成速率慢和储气量低等问题,限制了该技术的应用。采用全氟己基磺酸钾(PHS)与氧化石墨烯(GO)复配的促进剂,在277 K、6 MPa条件下,开展了甲烷水合物生成实验,研究了其动力学特性。结果表明,不同浓度复配促进剂用于水合物生成,诱导时间最短为3 min(0.2 g/L GO+10 mmol/L PHS),相比纯水体系诱导时间(221 min)显著缩短;储气量最高为158 mL/mL(0.2 g/L GO+10 mmol/L PHS),相比纯水体系储气量增大了690%,相比0.2 g/L十二烷基硫酸钠(SDS)作为促进剂储气量增大了28%。回收利用复配促进剂(0.2 g/L GO+10 mmol/L PHS),5次循环过程中储气量均可保持在120 mL/mL。

关键词： 石墨烯   标签天线   阅读距离   区间分析   不确定性  

摘要： 石墨烯标签天线因具有价格低廉和环境友好的优势而有望替代金属标签天线。然而,石墨烯标签天线在制备过程中受到丝网印刷工艺和石墨烯油墨的影响,不可避免地引入不确定性,使得实际阅读距离与理论值不符。为指导包含不确定性的石墨烯标签天线的设计,使天线阅读距离处于特定范围内,提出一种基于区间分析的算法。通过分析天线理论公式,得到不确定性参数;根据制备经验,为每个不确定性参数估计区间范围,使用区间分析算法(包括区间数学建模和顶点法)计算阅读距离的上下限;通过实验测量了石墨烯标签天线的阅读距离,验证了所提算法。结果表明:所提算法可以有效地计算石墨烯标签天线的阅读距离区间,有助于石墨烯标签天线的实际使用,并为制造过程中的不确定性分析提供指导。

关键词： 石墨烯   艾绒   服饰研发   功能性   健康养生  

摘要： 探讨如何将石墨烯与艾绒有效结合,研发出具有创新性和实用性的服饰产品,并分析其市场前景和发展趋势。

关键词： 石墨烯   复合膜材料   导热性能   功能化改性  

摘要： 石墨烯是一种超高导热性能的二维纳米材料,在电加热领域应用广泛。本文通过分析石墨烯及其柔性电热(膜)材料的研究进展,介绍了不同尺寸石墨烯的制备方法、功能化改性对石墨烯导热性的影响,总结了石墨烯柔性电热(膜)材料在除冰防雾、可穿戴衣物和低温电池热管理等领域的应用,为石墨烯电热材料的发展提供了研究基础,并指出未来仍需要突破石墨烯及其柔性加热(膜)材料制备工艺和加热元件集成上的技术难题。

关键词： 氧化石墨烯   功能化改性   环氧树脂   固化行为   力学性能  

摘要： 将十八烷基胺(ODA)和超支化聚酯(HBP)通过化学接枝的方式成功对氧化石墨烯(GO)进行改性,制备改性GO(GO-O和GO-H)。分别将改性前后的GO分散在不同溶剂(水、甲苯)中并静置3 d,考察改性前后GO在不同极性溶剂中的分散性。结果表明:GO的亲水性较强,亲油性差。由于在GO表面引入烷基链段,GO-O在水中的分散性变差,在非极性溶剂中的分散性变好。由于HBP支化分子结构以及多羟基的存在,GO-H在水中和极性溶剂中的分散性均不如GO-O。进一步将改性前后的GO加入环氧树脂(EP)中,制备一系列EP/GO复合材料,对比研究改性前后GO对EP固化行为、力学性能、动态力学性能的影响。结果表明:随着填料的加入,样品的固化温度降低,拉伸强度、断裂伸长率、玻璃化转变温度和储能模量均提高,改善幅度排序为EP/GO-H>EP/GO-O>EP/GO。GO-H的加入对EP复合材料性能的影响比GO-O更为显著,拉伸强度从纯EP的15.9 MPa提升至60.2 MPa,增加279%;断裂伸长率从纯EP的10.5%提升至17.9%,增加70.5%;储能模量从纯EP的1186 MPa提升至1703 MPa,提升幅度高达43.6%;玻璃化转变温度从纯EP的88.2℃提升至100.8℃。

关键词： 空位缺陷   石墨烯   掺杂石墨烯   态密度   静电势   费米能级  

摘要： 针对空位缺陷石墨烯(vG)和Cu原子掺杂空位缺陷石墨烯(Cu/vG)对H_(2)O的吸附,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,开展了vG和Cu/vG体系的静电势(Electrostatic potential,ESP)分析,结果表明vG倾向于吸附H_(2)O的H原子侧,而Cu/vG吸附H_(2)O则有两种构型;进行了vG和Cu/vG体系的态密度分析,结果表明vG的化学活性高于Cu/vG,主要是由于vG中空缺位的C原子的2px和2p_(y)轨道对费米能级附近轨道有显著贡献;计算表明,vG吸附H_(2)O的吸附能介于Cu/vG吸附H_(2)O的两种构型之间;vG和Cu/vG体系吸附H_(2)O时的轨道态密度分析表明,对于吸附能较大的Cu/vG吸附H_(2)O构型,其Cu 3d与O 2p轨道的相互重叠是该体系吸附更强的原因。

关键词： 氧化石墨烯   水性环氧树脂   水性涂料   耐腐蚀性  

摘要： 采用改进的Hummer's方法制备氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)纳米材料,通过X-PS和SEM测试结果表明:二维片层结构GO表面含有较多的含氧官能团。然后制备氧化石墨烯水性环氧涂料(GO-WEP),探究不同含量氧化石墨烯对水性环氧树脂涂层性能影响。与空白WEP涂层进行性能对比,添加量为0.25%(质量分数,后同)GO水性环氧涂层表面形貌平整,GO在涂层表面分散均匀,提高WEP涂层致密性;附着力可达到3.98MPa,抗冲击性为55kg·cm,改善了WEP涂层的机械性能;通过电化学极化曲线和EIS阻抗测试表明:0.25%GO-WEP涂层与空白WEP涂层相比,防腐效率从89.83%提高至94.95%,|Z|0.01 Hz值可达到1.09×10^(8)Ω·cm^(2);0.25%GO-WEP涂层表现出良好的防腐性能。

关键词： Fe_(3)O_(4)/石墨烯复合膜   超疏水性   油水分离   稳定性  

摘要： 采用水浴法和真空抽滤等方法,在棉布表面成功制备了具有微纳米级粗糙结构的Fe_(3)O_(4)/石墨烯/硬脂酸复合膜,与原始棉布相比,复合膜表现出从超亲水到超疏水的显著变化,水接触角达到156.1°。此外,复合膜在不同pH环境下表现出稳定的超疏水性,对多种油水混合物的分离效率均高于98.4%。并且分离效率和通量在10个循环内没有表现出显著的波动,仍然保持在98%以上。

关键词： 石墨烯发热膜   远红外   冻伤   微循环   炎症  

摘要： 目的研究石墨烯发热膜热疗对不同冻伤模型小鼠的防护作用,以及对微循环和凝血功能的影响。方法远红外干预实验:FIR热疗7 d,4 h/d,10只雄性ICR小鼠随机分为石墨烯-FIR组、碳纤维-FIR组(n=5),干预结束后,红外成像检测小鼠体表温度。冷暴露动物模型建立实验:76只雄性C57BL/6J小鼠随机分为2个实验分组,每个实验组分为对照组(n=8)、模型组(n=10)、石墨烯-远红外(FIR)组(n=10)、碳纤维-FIR组(n=10)。FIR热疗干预7 d,4 h/d。采用急性寒冷暴露(4℃,4 h)和间歇性寒冷暴露(4℃,4 h/d,3 d),制备急性冷暴露和间歇性冷暴露小鼠模型,并进行肛温检测。液氮法制备冻伤模型及评价:24只雄性ICR小鼠随机分为模型组、石墨烯-FIR组、碳纤维-FIR组(n=8)。采用液氮冷冻法直接冻伤皮肤,制备冻伤模型。造模前FIR热疗干预7 d,4 h/d,造模后第3、6天对冻伤区域表观指标进行评分。角叉菜胶诱发小鼠尾部血栓模型建立及评价:40只雄性ICR小鼠随机分为对照组、模型组、石墨烯-FIR组、碳纤维-FIR组、哌唑嗪阳性药组(n=8)。腹腔注射角叉菜胶(2.5 mg/kg)进行尾部血栓模型的制备。造模前FIR热疗干预7 d,4 h/d。造模24 h后测量尾部血栓长度,通过HE检测病理变化,取血检测各组小鼠血栓因子:6-keto-PGF1α、TXB2、t-PA,以及炎症因子:IL-6、IL-1β、TNF-α的变化。结果冷暴露实验结果显示,与模型组相比,石墨烯-FIR组小鼠肛温升高。液氮冻伤实验结果表明,石墨烯-FIR热疗能够降低小鼠冻伤区域表观评分(P<0.01),改善冻伤程度,且效果优于碳纤维-FIR组。角叉菜胶诱导血栓实验结果显示,与模型组比较,石墨烯-FIR组黑尾长度缩短(P<0.05),血栓面积减少,尾部血栓处血流灌注量升高(P<0.01);血栓因子TXB2和炎症因子TNF-α、IL-6水平下降(P<0.01),6-keto-PGF1α和t-PA水平升高(P<0.05)。结论石墨烯发热膜热疗通过促进血液微循环,降低炎症发生,改善凝血功能障碍来改善不同程度冻伤引起的组织损伤。

关键词： 升级换代   石墨烯   功能性   创新模式   纺织  

摘要： 石墨烯作为一种革命性的材料,以其独特的二维结构和出色的物理化学性质,在纺织领域展现出了巨大的应用潜力。将石墨烯与纺织纤维相结合,不仅提升了纺织品的功能性,更为行业带来了新的发展机遇。“石墨烯+纺织”的创新模式,不仅推动了纺织材料的升级换代,也为消费者带来了更加健康、舒适、智能的穿着体验。