关键词： 石墨烯基气凝胶   氮掺杂   高效吸附   电解水   金属多孔微球  

摘要： 工业生产造成的有机溶剂污染,对当地的生态环境造成了极大的破坏。石墨烯气凝胶具有低密度、高孔隙率和高比表面积等特性,在污染物的物理吸附方面具有显著优势,成为水污染治理方面的研究重点。然而,常规方法制备的石墨烯气凝胶存在片层结构脆弱、片层无序堆叠等缺陷,限制了石墨烯气凝胶材料的实际应用。针对上述问题,本文利用廉价的工业原料三聚氰胺与石墨烯结合,制备出氮掺杂石墨烯基气凝胶,应用于有机溶剂污染物的吸收。并利用氮掺杂石墨烯基气凝胶为基体,将金属粒子负载在制备的氮掺杂石墨烯凝胶上,实现高效电解水制氢。在此基础上探究了金属氧化物负载在Ni foam上的电催化性能。其主要研究内容如下:1、制备了超轻、超疏水氮掺杂石墨烯基气凝胶(N0.5CGAs-2)用于高效吸附。在石墨烯堆叠成凝胶的过程中,三聚氰胺能够诱导石墨烯片层形成规整的三维网络结构,增强有机溶剂吸附能力。此外三聚氰胺的掺杂能有效地减少亲水基团含量,规整的类“蜂巢”网络结构也能够有效地增加气凝胶的表面粗糙度,在凝胶表面和水滴之间形成了空气薄膜,进一步增强了疏水能力,水接触角高达158.2°。超疏水性为N0.5CGAs-2具有优异的油水选择性提供了条件。吸附量测试表明,N0.5CGAs-2对有机污染的吸收能力高达其质量的440倍,高于CGAs-2,也高于大多数报道的吸收材料的能力。特殊的蜂巢结构能够容纳更多的有机溶剂的进入。此外,N0.5CGAs-2的回收方法可以根据污染物的类型进行定制选择,在经过20次吸收-解吸循环后,保持近90%的吸收能力,具有优异的循环稳定性。2、制备了负载镍铜金属纳米颗粒的氮掺杂复合石墨烯基气凝胶(Ni0.7Cu0.3@NCGAs),用于高效电解水。电化学测试表明,Ni0.7Cu0.3@NCGAs复合气凝胶在OER和HER的电催化上具有显著优势。相对于单一Ni金属负载,Ni0.7Cu0.3@NCGAs负载的Ni Cu合金催化剂明显提高,这是由于生成的Ni Cu合金拥有更多的活性位点,在更低的电压下即能达到更高的反应速率。Ni0.7Cu0.3@NCGAs在HER上具有低过电位（254.7 m V）、优异的电化学动力学(123.1 m V dec-1)和极低的内阻,在高效制取氢气上具有很高的应用前景。此外,Ni0.7Cu0.3@NCGAs在OER上也具有显著优势,并表现低过电位（356.2 m V）、极其优异的电化学动力学(38.4 m V dec-1)以及低内阻,表现出良好的电荷传输能力和催化性能。此外,NCGAs具有丰富三维氮掺杂石墨烯片层,提高了催化剂的催化寿命。因此Ni0.7Cu0.3@NCGAs在10 m A cm-2电流密度下持续24h的HER和OER催化测试中均表现出色的稳定性,表明其在实际生产中具有很高应用价值。3、制备了负载于泡沫镍上具有特殊的“火山石”结构的三维纳米微球催化剂(Co-Zr/Cu（OH）2@NF),用于高效电解水。“火山石”型独特的多孔微球结构使得Co-Zr0.3/Cu（OH）2@NF具有开放的孔隙结构和丰富的活性位点,可以有效地进行电子传递和物质交换,表现出优异的OER和HER性能。Co-Zr0.3/Cu（OH）2@NF电催化剂在1M KOH电解质中达到10 m A cm-2的电流密度时,需要298.6 m V的OER和78.6 m V的HER过电位。Zr0.3/Cu（OH）2@NF在长时间进行HER和OER催化测试中均表现出优异的稳定性,在10 m A cm-2电流密度下持续12 h催化测试,过电位变化较小。在没有i R补偿的情况下,Co-Zr0.3/Cu（OH）2@NF电极的双功能电催化的整体测试中仅需1.67 V的电位即可达到10 m A cm-2的电流密度。

关键词： 石墨烯   化学气相沉积   铜箔氧化   储存  

摘要： 纳米材料是国家战略前沿重要研究领域,石墨烯作为二维材料家族中最具代表性的材料,具有优异的电学性能、力学性能、光学性能和磁学性能,其在电子、能源、催化和光电探测等方面有着极大的应用前景。在国家和社会对石墨烯领域的广泛关注和大量投入下,石墨烯工业化进程飞速发展;而随着石墨烯产业链分工逐步明确,石墨烯材料的储存在石墨烯产业体系结构中也愈加重要。目前,基于铜基底的化学气相沉积法(CVD)以其制备的石墨烯薄膜品质优良成为制备大面积高质量单层石墨烯薄膜的主流方法,但目前该法制备的石墨烯薄膜中仍存在缺陷、晶界、褶皱等,这些结构不完美的区域为石墨烯薄膜制备完成后,薄膜覆盖下铜基底的氧化提供了入口。基于此,本论文研究了储存环境的湿度对“石墨烯/铜”储存的影响以及“石墨烯/铜”中的铜基底对石墨烯薄膜转移前后的影响,主要内容包括:环境湿度对石墨烯薄膜覆盖下的铜箔氧化的影响。将基于多晶铜基底在相同条件下制备的连续单层石墨烯薄膜,分别储放在湿度不可控的自然环境中(RH:50%-80%),湿度较低且稳定的干燥柜中(RH:30%)和湿度较高且稳定的潮湿水箱中(RH:99%),并于10天、20天和30天后,使用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM),拉曼光谱仪以及X射线光电子能谱仪对湿法转移前、转移过程中和转移至硅片上的石墨烯薄膜进行表征分析。研究结果表明,石墨烯薄膜覆盖下铜箔的表面氧化难以避免,但低的环境湿度能明显减缓薄膜覆盖下铜箔的表面氧化速度。研究了铜箔的表面氧化对石墨烯薄膜的连续性、薄膜中的掺杂浓度和应变分布的影响。以基于晶面指数为(323)和(014)的单晶铜箔制备不连续单层石墨烯晶畴为研究对象,对制备后即刻转移与在湿度不稳定的自然环境中储放90天后转移得到的石墨烯薄膜中的掺杂浓度以及应变分布进行了比较,同时对储放过程中同一石墨烯薄膜区域中的掺杂和应变进行了跟踪,并对储放90天,转移前后的同一石墨烯薄膜区域中的掺杂与应变进行了比较。研究结果表明,虽然铜箔氧化形成的铜氧化物颗粒会对转移前铜上的石墨烯薄膜造成p型掺杂并会改变石墨烯薄膜中的应变分布,但这种影响不会传递至转移后的石墨烯薄膜中。

关键词： 电化学预处理   石墨烯   表面活性剂   超级电容器   导电浆料  

摘要： 鳞片石墨是我国经济建设和国防科技工业发展的新型重要战略资源,完善石墨产业结构,探究石墨制品的相关应用,拓展研究方向是石墨产业规模化发展的重要途径。石墨烯由于具有高强度、高导率、高比表面积以及高稳定性等优点,在石墨产品中被广泛研究与应用。但是,目前规模化制备石墨烯的工艺尚不明确,开发高质量、高产量、可控制的合成工艺成为研究石墨材料的首要前提。因此,本论文的研究目的在于对常温下即可反应,且对环境友好,产量较高的电化学方法制备石墨烯技术进行探究,并使用离子液体表面活性剂辅助超声分散过程,制备石墨烯水系导电浆料,最后对石墨烯导电浆料在超级电容器中的电化学性能做出评估。主要研究内容如下: 设计了一种对石墨进行简单预处理的电化学插层反应装置,以浓硫酸作为插层剂,通过电化学方法对鳞片石墨进行阳极电化学预处理,制备石墨层间化合物。最终确定电化学插层反应技术条件:对300目鳞片石墨采用30 m A/cm2、80 min的电化学插层,并成功制备出片径大小约为20-40μm,膨胀容积为22 m L/g,比表面积为20.72 m2/g的300目膨胀石墨。同时,对5000目鳞片石墨采用30 m A/cm2、120 min的电化学插层,并成功制备出片层大小约为1.5-3μm,膨胀容积为8.9 m L/g,比表面积为14.68 m2/g的5000目膨胀石墨。 以预处理后的膨胀石墨为原料,采用相同的技术条件对300及5000目膨胀石墨进行2次电化学剥离,制备石墨烯产品。电化学二次处理膨胀石墨能够将石墨层数继续降低,AFM结果显示,300和5000目石墨烯产品的层数为10-12层,并保持较少的缺陷。 使用甲基咪唑与溴代烷烃作为原料成功制备溴代烷基咪唑离子液体表面活性剂,并通过红外光谱和核磁共振波谱确定其组成。使用表面活性剂辅助石墨稀在水中进行超声分散,确定最佳超声剥离的技术条件:表面活性剂添加1 mg/m L,并在600 W下超声分散60 min。对于300及5000目石墨烯处理后分别获得0.98 mg/m L、5-6层以及1.02mg/m L、4-5层的石墨烯水系导电浆料。 使用活性炭作为电极材料,石墨烯分散液作为导电浆料,研究石墨烯对活性炭材料在超级电容器中的电化学性能。石墨烯材料能够有效提高活性炭材料的倍率性能和导电能力,使用5000目石墨烯导电浆料的超级电容器能够在1 A/g的电流下达到136.8 F/g的容量,1000次循环下后的持率能够达到89.5%。此外,通过石墨烯中掺杂50%的碳纳米管,能够有效提高超级电容器的电化学性能,比容量能够提高到182.5 F/g,在1000次循环后保持率为93.2%。

关键词： VG/HG微电极   多巴胺   五羟色胺   色氨酸   电化学传感器  

摘要： 开发用于原位快速检测人体体液中神经递质及其代谢水平的微电极对生物医学研究具有重要意义。本论文制备了自支撑的石墨烯微电极(VG/HG),用于多巴胺(DA)、血清素(5-HT)和色氨酸(Trp)的同时检测。石墨烯微电极是通过在水平生长的石墨烯(HG)微电极上生长垂直石墨烯纳米片(VG)而制备的。通过研究B原子、N原子以及VG层厚度对神经递质响应电流的影响,探讨了BVG/HG对单胺类化合物的高电催化活性。在使用BVG/HG电极进行定量分析时,DA的线性浓度范围为1-400μM,5-HT的线性浓度范围为1-350μM,pH为7.4。DA和5-HT的检测限(LOD)分别为0.271和0.361μM。对于Trp,BVG/HG微电极传感器具有较宽的线性范围和pH范围,线性范围是3(或5)-1500μM,pH范围为5.0-9.0,LOD在0.58～1.04μM范围内波动。本文首次制备出VG/HG复合石墨烯微电极,并且所制备的基于BVG/HG的传感器适用于人血液和肠道分泌物样本中DA、5-HT和Trp的测定。

关键词： 废水处理   氧化石墨烯   柿单宁   壳聚糖   铀离子   污染物去除  

摘要： 国内某稀土矿在开采和冶炼过程中产生了大量的低浓度含铀放射性废水，现有的稀土废水处理方法，难以达到废水的放射性排放指标要求，需进一步对含铀废水进行深度去除。在含铀废水的处理方法中，吸附法有着操作简单、成本低廉等优点，其关键在于针对污染物找到合适的吸附剂。本研究通过共混交联法制备了柿单宁改性氧化石墨烯/壳聚糖（PGC）微球，探究微球对水中U(VI)的去除性能与机制，并用其对真实含铀稀土废水进行了除铀试验。研究结果如下：　　将氧化石墨烯和壳聚糖以质量比为1∶6的比例进行复合，得到氧化石墨烯/壳聚糖微球（GC），再以戊二醛为交联剂，将氧化石墨烯/壳聚糖微球与柿子单宁进行交联，制备了一种柿单宁改性氧化石墨烯/壳聚糖微球（PGC）材料。通过FTIR等分析结果表明，通过氢键、酚缩合反应和π-π相互作用将柿单宁交联到氧化石墨烯/壳聚糖微球上，柿单宁改性在增大了材料比表面积的同时，给微球带来了更多的含氧、含氮官能团。去除性能试验表明，在pH值为5.0，温度为30℃，初始U(VI)浓度为10mg/L，微球投加量为0.2g·L-1时，120min内柿单宁改性氧化石墨烯/壳聚糖微球对U(VI)的去除率达到了98.2%，相较于改性前的微球材料（GC），柿单宁改性氧化石墨烯/壳聚糖微球在去除水溶液中U(VI)的过程中受pH值的影响更小，pH值在3~8去除率都保持在75%以上，有利于微球更好地适应各种pH值不同的真实铀废水。柿单宁改性氧化石墨烯/壳聚糖微球对U(VI)的吸附符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学吸附模型，说明微球去除水中U(VI)是化学吸附过程，且以多层吸附为主。同时，柿单宁改性氧化石墨烯/壳聚糖微球对U(VI)最大吸附容量达到了199.13mg·g-1。通过XPS等表征证实，柿单宁改性氧化石墨烯/壳聚糖微球成功吸附了U(VI)，并且微球表面上的-NH、-COOH、-OH等官能团通过螯合作用去除U(VI)。同时，经过5个循环的吸附-解吸实验，柿单宁改性氧化石墨烯/壳聚糖微球对U(VI)的去除率保持在83.2%，表明该微球有着良好的机械性和可重复性，在吸附后可以快速分离并重复利用。此外，将该微球用于稀土萃取废水和稀土综合废水的铀处理实验中，能有效地将萃取废水的铀浓度从2.12mg·L-1降至0.02mg·L-1以下，将综合废水的铀浓度从0.12mg·L-1降至0.07mg·L-1。　　综上所述，柿单宁改性氧化石墨烯/壳聚糖微球可以作为一种绿色、高效的吸附剂，为柿单宁资源回收利用提供新思路，拓宽了其在废水处理方面的应用。

摘要： 从清华大学获悉，该校集成电路学院教授任天令团队首次将被称为“黑金”的石墨烯转换成“收发一体”的可穿戴智能“人工喉”，有望帮助语言障碍者重获新“声”。在中国，每年有超过30万人由于意外或者癌症等疾病手术而失去声音——人类最简单最快速的通信交流方式。虽然目前有传统人工喉可以使用，但它们成本高、消耗大，对于患者来说，还存在使用麻烦、体验感差、发音模糊等问题，尤其是特有的电子机器之声，带给人一种突兀冰冷的感觉。“在医院调研时，让我们感触最深的是，失声患

关键词： 多孔复合PI材料   机械-物理性能   响应面分析法   储油持油性能   摩擦学性能  

摘要： 多孔材料凭借其优异的热稳定性、力学性能、自润滑性能及耐磨性在实际工程中得到广泛应用。由于其内部含有丰富的孔隙结构,可以储存润滑介质,工作时在毛细管效应、挤压力、热等耦合作用下,润滑介质从孔隙中连续析出,改善摩擦表面的润滑状态。当工作停止后,由于孔隙结构的毛细力作用,润滑油被吸回到多孔材料中,下一次工作时又被析出,如此循环往复,从而极大地提高了摩擦副的使用寿命,其特性非常适用于供油困难及不能二次添加润滑介质的场所。但多孔材料存在强度和储油率不能得兼的问题,为此本文从材料改性的角度出发,以PTFE和石墨烯填充聚酰亚胺,加入发泡剂AC,利用冷压热烧结技术制备多孔复合聚酰亚胺(PI)材料。为了得到该种复合材料的最佳制备工艺,本文以“发泡剂AC含量、成型温度、PTFE含量、成型压力、保温时间、石墨烯含量”为影响因子,采用Plackett-Burman试验对多孔聚酰亚胺材料抗压强度以及孔隙率的影响显著性程度进行大小排列,采用最陡爬坡试验确定所筛选因素的范围,采用响应面法试来确定因素对所需结果最准确的值。最后,研究了发泡剂AC含量、石墨烯含量、PTFE含量、载荷和转速对多孔复合储液PI材料摩擦学性能的影响,主要结论如下:(1)探究了发泡剂AC含量、成型温度、PTFE含量、成型压力、保温时间和石墨烯含量对多孔复合PI材料的机械-物理性能的影响显著性程度,排列顺序为:发泡剂AC含量>成型温度>PTFE含量>成型压力>保温时间>石墨烯含量。可见,发泡剂AC含量对抗压强度影响最大。因此,为了保证多孔复合PI材料的力学性能,应该加入适量的发泡剂AC。由响应面分析得到多孔复合PI材料最大抗压强度最佳工艺条件为:发泡剂AC、含量为3.1055wt%,成型温度为346.131℃,PTFE的含量为6.1531wt%。按此工艺条件制备的多孔复合PI材料最大抗压强度为70.2956MPa。(2)研究了多孔储液PI材料的孔隙率以及储油持油性能。由单因素试验结果可知随着发泡剂AC含量、PTFE含量的增加,孔隙率也逐渐增大;随着成型压力的增加,试样的孔隙率逐渐减小。而成型温度、保温时间、石墨烯含量对孔隙率的影响很小。由Plackett-Burman试验得到上述因素对多孔复合PI材料孔隙率影响显著性程度大小依次排序为:发泡剂AC含量>成型压力>PTFE含量>保温时间>成型温度>石墨烯含量。发泡剂AC含量对多孔试样的油保持率总体上影响不大,油保持率都维持在95%以上。(3)对多孔PI含油材料的摩擦学性能进行了探究。添加PTFE和石墨烯后,多孔含油复合PI材料的摩擦系数都小于0.156,这说明PTFE与石墨烯的加入可以有效增加PI材料的自润滑性能。随着发泡剂AC含量的提高,试样平均摩擦系数呈现出先增大后减小再增大的趋势,发泡剂AC含量为12wt%时达到最小,最小值为0.077。摩擦系数随着载荷的增加而变大,随着转速的增加先下降后稳定再增大。载荷和转速的增加,多孔复合储液PI材料摩擦表面划痕加宽、犁沟加深、磨屑更易出现;认为磨粒磨损及粘着磨损是多孔复合储液PI材料的主要磨损机理。

关键词： 分子动力学   硅烷复合乳液   硫铝酸盐水泥   钙矾石   疏水   力学  

摘要： 硫铝酸盐水泥因凝结速度快、早期强度高、水化微膨胀等特性,被广泛应用于修补工程。然而,硫铝酸盐水泥基修补材料作为复杂的多孔材料,海洋环境下的侵蚀介质易导致修补材料内部微结构破坏、胶凝力急速退化、钢筋锈蚀率增大,造成修补材料服役性能普遍下降。因此,探究提高硫铝酸盐水泥基修补材料疏水性能的有效方法,以增强修补工程的强度和耐久性,具有重要的工程意义。硅烷作为一种渗透型防护材料可在混凝土内部形成憎水膜,抵御腐蚀性离子侵入。但是硅烷自身不稳定易挥发,其防水性影响到水泥水化反应,会导致水泥基材料强度微结构弱化。基于此,本文制备氧化石墨烯改性的异丁基三乙氧基硅烷（IBTS/GO）乳液,充分发挥硅烷优良的渗透性、防水性以及氧化石墨烯对水泥基材料微结构改善作用,探究其对硫铝酸盐水泥基材料疏水性能和力学性能的影响,并采用分子动力学模拟探明IBTS/GO对硫铝酸盐水泥基材料的改性机理。主要结论如下:（1）IBTS/GO乳液能有效改善硫铝酸盐水泥基材料表面的润湿性,改善效果强于IBTS乳液。接触角试验结果表明,IBTS/GO涂层的疏水效果最好,IBTS涂层疏水效果次之。界面润湿模拟表明AFt基底具有亲水性,且液滴中的水分子会穿过AFt界面进入基底内部并与AFt中的结合水发生交换。IBTS涂层的存在可以有效限制水分子侵入并阻碍液滴的润湿行为,但是液滴仍会突破IBTS涂层的限制侵入基底内部;IBTS/GO涂层则依靠GO的阻断作用和对IBTS的吸附作用将液滴限制在IBTS/GO复合体系表面,进一步限制液滴的运动且液滴保持为球状。（2）IBTS/GO乳液对水分传输的防护效果优于IBTS乳液。质量吸水率实验表明,涂覆IBTS/GO乳液的毛细吸水率和毛细吸水系数明显小于IBTS乳液。孔道传输模拟表明IBTS、GO与AFt基底通过Ca-O离子对和氢键产生界面相互作用,水分传输过程IBTS与AFt界面的作用形式容易被破坏,IBTS容易随着水溶液在孔道中解吸和传输,而GO能够捕获脱附的IBTS,形成更稳定的“GO-IBTS-H2O-IBTS-GO”网络,进一步阻碍水的侵入。GO的氧化过程、孔道大小影响了水在纳米孔中的传输,GO氧化程度较高、传输孔道越大,水分传输速率越快。（3）GO纳米改性,能提升IBTS/硫铝酸盐水泥基材料体系的力学性能。力学强度实验表明IBTS/GO体系的抗折、抗压强度大于IBTS体系。力学性能模拟发现由于GO的双面结构和大比表面积,提高了IBTS-GO与AFt界面的相互作用强度和稳定性。动力学拉伸阶段,IBTS、IBTS-GO与AFt之间的界面破坏是由于Ca-O离子键和氢键的断裂,两体系界面破坏所需的力与拉伸速度呈正相关。IBTS-GO体系从稳定结合态到界面分离态需要克服更大的能垒,IBTS-GO界面的键合性能强于IBTS界面。

关键词： 临床疗效观察   原发性痛经   穴位贴敷   转录组学  

摘要： 目的:观察石墨烯暖宫穴位贴治疗原发性痛经(Primary dysmenorrhoea,PD)的有效性并基于基因测序技术探讨其治疗PD的转录组学研究。方法:***受试者,通过筛选后,于入组前针对年龄、月经周期、经期天数和文化程度等基线信息进行采集,符合纳入标准后予以纳入和基础体检。采用双盲、随机对照设计,将已产生60个号码分为治疗组和对照组,由第三方人员将分组后对应号码贴在外观一致的自封袋上,患者入组后由实验人员根据已经产生的60个号码内随机抽取,贴于关元、子宫(双)、三阴交(双),每次月经前7天开始贴敷,每次贴敷10天,1个月为1疗程,共进行3个疗程。以痛经症状积分表为主要结局指标进行疗效评价;次要指标:视觉模拟评分(Visual Analogue Score,VAS)、月经症状量表(Cox Menstrual Symptom Scale,CMSS)于治疗前和每个疗程后评价,贝克焦虑(Beck Anxiety Inventory,BAI)、贝克抑郁(Beck Depression Inventory-Ⅱ,BDI-Ⅱ)和生活质量评分(Short Form 36 Body Pain Scale,SF-36)于治疗前和第三个疗程后评价。2.将18只SD雌性未交配,月龄在6～8周的大鼠,随机分为空白组(6只)、模型组(6只)和治疗组(6只),采用经典痛经造模方法造模,共造模13天,于造模第4天大鼠下腹部、三阴交穴贴敷,共贴敷10天,于第14天腹腔麻醉后取材,利用基因测序技术对PD大鼠的生物信息(差异基因、功能、通路等)进行筛选和富集分析。结果:1.总体疗效方面,治疗组痛经积分表治疗后降低(P<0.001),治疗组显效6(20.69%),有效14(48.28%),无效9(31.03%),总有效率为68.97%,对照组痛经积分表分数也降低但不具有统计学意义(P>0.05),有效7(25.93%),总有效率为25.93%。2.与治疗前比较:治疗组VAS和CMSS(持续时间)在第二个疗程分数降低(P<0.05),第三个疗程(P<0.01),CMSS(疼痛程度)第三个疗程降低(P<0.05)、BAI、BDI-Ⅱ评分在第三个疗程后均降低(P<0.01),第三个疗程后SF-36各项分数升高(P<0.01),对照组各指标分数变化不具有统计学意义(P>0.05);与治疗后比较:治疗组VAS在第二个疗程后分数低于对照组(P<0.05),第三个疗程(P<0.001),CMSS(持续时间)第二个疗程后分数低于对照组(P<0.01),第三个疗程(P<0.001),CMSS(疼痛程度)第三个疗程后评分低于对照组(P<0.01)、BAI、BDI-Ⅱ评分第三个疗程分数低于对照组(P<0.01),SF-36各项评分第三个疗程后均高于对照组(P<0.01)。3.差异基因筛选:模型VS空白组中,有变化的基因2537个,其中发生上调差异基因1007个,发生下调差异基因1530个;治疗VS模型中,有变化的差异基因387个,其中发生上调基因39个,下调基因348个,两组共有差异基因81个。4.功能分类富集:治疗组BP中富集基因最多的是参与细胞循环,富集指数最高是参与有丝分裂的姐妹染色单体分离核分裂的生物过程;MF中富集基因最多的是具有与信号受体集合,富集指数最高的是具有细胞核结合功能;在CC中,富集基因最多的是存在染色体,富集富集指数最高的是在凝聚的核染色体、基因核、中心粒区。对照组BP富集基因最多的是参与系统开发,富集指数最高的是发育过程的正向调节,MF中富集最多基因是信号受体结合,富集指数最高的是微管结合,CC中富集最多基因是膜的内在成分富集指数最高的是细胞外基质。5.通路富集:治疗后共富集215个KEGG PATHWAY主要分为细胞过程、人类疾病、新陈代谢,生物系统和环境信息处理5类,与PD相关有血管平滑肌收缩通路、亚油酸代谢通路、花生四烯酸代谢通路、钙信号通路、c AMP信号通路、肾素分泌等;造模后共富集到322个KEGG PATHWAY,也分为细胞过程等5类,同样富集到与治疗组共有的6调通路,结合基因PPI互作结果发现,石墨烯暖宫贴治疗PD与血管平滑肌收缩、亚油酸代谢、花生四烯酸代谢和钙离子通路密切相关。结论:1.石墨烯暖宫穴位贴治疗PD有效,能够减轻PD受试者疼痛,改善月经症状,缓解焦虑、抑郁,提高生活质量。2.石墨烯暖宫穴位贴治疗PD大鼠的机制是通过调控pla2g2a,calml3的m RNA表达下调影响血管平滑肌收缩通路、亚油酸代谢通路、花生四烯酸代谢通路和钙离子通路实现的。

关键词： 弹道极限   约化热导   转角双层石墨烯   数带法   各向异性  

摘要： 如今,热管理成为了微型电子器件发展的重要挑战之一,对低维材料中的热输运性质的研究也就成了重要的课题。由于晶格失配或转角,同种/不同二维材料堆垛起来的结构可能会形成莫尔图样,通过调节转角既可以保留其本征性质,又可以产生新的性质,因此转角成为调控物理性质的重要手段。在本文中,我们将使用经验势方法结合朗道尔(Landauer)公式,研究转角双层石墨烯(Twisted Bilayer Graphene,T-BLG)面内热输运的弹道输运极限。 首先我们以单层石墨烯为例,描述了热导计算的整个流程,测试对计算过程起重要作用的参数并说明其影响。并将计算得到的石墨烯热导率与实验/理论中单层石墨烯的热导率做对比,证明了计算方法的有效性。 然后,我们对双层石墨烯(Bilayer Graphene,BLG)不同转角下的面内热输运性质进行了研究,我们发现随着原胞增大,数带法中沿输运方向的撒点数需要测试,且计算量随着转角的减小而急剧增大。大转角时不同转角中的面内约化热导差别很小,这说明所选取的Lennard-Jones(LJ)势作用下,双层石墨烯层间相互作用很弱。 最后,与传统计算方法中通过改变结构构型来改变输运方向不同,我们通过对数带法的拓展,提出了在同一的原胞中改变输运方向的方法。使用该方法计算单层石墨烯不同方向热输运性质,发现在室温下其有大约1.5%的约化热导本征各向异性;其次计算转角双层石墨烯中层间转角为21.79°和13.17°结构面内热输运性质,结果说明其中也存在热输运本征各向异性,室温下21.79°和13.17°转角的约化热导各向异性分别大约为0.54%,0.94%。 本文拓展了计算材料中不同输运方向弹道极限约化热导的方法,与之前的方法相比,不需要改变计算构型便可以求出体系不同输运方向的本征约化热导。本文对转角双层石墨烯热输运性质进行了研究,为纳米尺度上转角对双层石墨烯热输运的影响提供了弹道输运极限下的计算结果,也为计算不同输运方向的弹道输运约化热导计算提供了新的方法。