关键词： 氧化石墨烯   纳米复合材料   细菌感染   抗生素耐药性   协同作用  

摘要： 由于抗生素的普遍使用和滥用,细菌正在以更快的速度产生耐药性。耐药菌感染给公共医疗卫生提出了严峻的挑战,已造成了大量的死亡和超额的医疗支出。纳米技术的发展有望解决这一难题。在众多抗菌纳米材料中,氧化石墨烯因其特殊的形貌尺寸和物理化学特性而具有多元化的抗菌能力。此外,氧化石墨烯具有超高比表面积、良好的电子传导能力和丰富的表面含氧官能团,是与其他材料复合构建多功能抗菌材料的理想平台,可产生协同抗菌作用。综述了氧化石墨烯及氧化石墨烯基复合抗菌纳米材料研究进展,列举了近年来报道的氧化石墨烯抗菌机制研究进展和存在的挑战,以及常见的氧化石墨烯基复合抗菌纳米材料的最新发展,分析氧化石墨烯在不同材料中对协同抗菌性能起到的关键作用,为开发更高效的氧化石墨烯抗菌纳米材料提供新的思路。

关键词： 爆炸反应   氧化石墨烯   氧化镁纳米颗粒   复合材料  

摘要： 对氢氧化镁和氧化石墨烯进行加热,当温度达到220℃时,发生爆炸,生成了氧化镁复合石墨烯材料.X射线衍射图谱表明,爆炸反应发生后,氧化石墨烯被还原成石墨烯,爆炸所产生的温度和压力诱导氢氧化镁迅速发生分解反应,生成氧化镁纳米颗粒,并迅速负载于石墨烯纳米片上,形成石墨烯负载氧化镁纳米颗粒复合材料.利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对复合材料形貌的分析表明,负载于石墨烯上氧化镁颗粒的平均粒径约为50nm.

关键词： 氧化石墨烯   胶原   反应机理   共价结合   复合材料  

摘要： 氧化石墨烯(GO)与胶原结合能够获得一种兼具两者优势的新型复合材料。GO赋予复合材料更高的力学强度,胶原的生物相容性保证了材料的安全性和可降解性。通过研究GO与皮粉以及去氨基、去胍基和去羧基皮粉的反应情况,深入探讨GO与胶原反应的机理。试验表明,GO主要通过与胶原纤维中的氨基和胍基形成牢固的共价键,实现高效结合;与羧基的结合较弱,主要以氢键或静电相互作用为主。基于此机理,可以对GO与胶原进行功能改性,有效提高GO在胶原纤维中的渗透吸收,增强材料性能,扩大应用领域。

关键词： 还原氧化石墨烯薄膜   电子辐射效应   电学性能   结构变化   表面化学组成  

摘要： 本文研究了还原氧化石墨烯薄膜(Reduced graphene Oxide Film,rGOF)在500 keV不同注量下的电子辐照效应,分别测定辐照前后r GOF的电学性能、结构缺陷、表面化学组成、表面形貌、层片间距和热稳定性。结果表明:经电子辐照后,材料表面的电阻值增大,有辐射诱导缺陷形成,sp^(2)和sp^(3)碳以及含氧官能团含量均发生变化,热稳定性略有提高,石墨烯层片间距变大。FLUKA计算结果表明高能电子能够穿透石墨烯薄膜。分析表明rGOF辐照前后电性能的变化是由缺陷、结构紊乱、含氧官能团和C/O原子比变化引起的。

关键词： 石墨烯   低温循环性能   体育场馆   能源设备  

摘要： 针对体育场馆供能设备制备过程中,原有磷酸铁锂材料导致的能源模块倍率和低温性能差的问题。本文将石墨烯作为正极导电剂,分别以0%、5%、10%和20%的添加量制备体育场馆采光系统能源模块,分析石墨烯添加量对能源模块性能的影响。结果表明,石墨烯添加量为5%时所制备的能源模块供给采光设备具有更好的低温循环性能。该研究为体育场馆新能源设备的发展提供技术参考与依据。

关键词： 改性石墨烯   聚乙烯   复合材料   组织与性能  

摘要： 采用机械球磨和挤压热熔法制备聚乙烯(PE)/改性石墨烯复合材料,探讨改性石墨烯对PE复合材料的微观组织和相关性能的影响。结果表明,通过稀土改性能够使石墨烯在PE基体中均匀分散;制备的PE/0.5%(质量分数)CeO_(2)@rGO复合材料的结晶度为62.14%,相较于纯PE的拉伸强度提高8.6%,弹性模量提高5.79%,冲击韧性最大为4.35 kJ/m^(2)。断裂模式由纯韧性断裂转变成脆性-韧性断裂结合。同时改性石墨烯的加入使热分解温度升高20℃。

关键词： 石墨烯   尿素   磷化镍   析氧反应   过电位  

摘要： 以改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以尿素为氮源采用水热法制备氮掺杂还原氧化石墨烯(N-rGO)载体,以NiCl _(2)·6H_(2)O为镍源、红磷为磷源通过溶剂热法制备Ni_(2)P/N-rGO-x(x为1、2、3,分别代表3种不同磷/镍摩尔比2/1、4/1和8/1)系列催化剂。结果表明,当磷/镍摩尔比为4/1时,Ni_(2)P/N-rGO-2催化剂在碱性溶液中的电流密度达到10 mA/cm^(2),所需过电位较低为292 mV,塔菲尔斜率较小为82.67 mV/dec,表明其具备良好的析氧反应(OER)性能,且具有良好的OER稳定性及耐久性。

关键词： 掺铝氧化锌   石墨烯   复合膜   非溶剂诱导相分离   红外隐身  

摘要： 利用六水合硝酸锌和九水合硝酸铝为主要反应物,通过水热合成法制备掺铝氧化锌(AZO)。采用非溶剂诱导相分离技术,以聚丙烯腈(PAN)、AZO和石墨烯(graphene)为原料,制备具有高孔隙率和高比表面积的柔性复合薄膜。利用傅里叶变换红外光谱、热重分析、扫描电子显微成像、X射线衍射、X射线光电子能谱和热红外成像等方法,对制备的复合薄膜进行表征和性能测试。结果表明:在PAN-AZO薄膜中,AZO质量分数为15%时,薄膜的红外发射率为0.28。AZO粒子的导电性使辐射能在复合材料内部得到更好的传导和分散,降低了红外发射率,但随着AZO质量分数的增加,复合颗粒表面粗糙程度增加,导致红外发射率增大。考虑到π波段的光学跃迁,大多数碳材料可以用作光吸收剂。为增强红外隐身性能,引入石墨烯,制备了PAN-AZO/graphene复合薄膜,在8~14μm波段红外发射率低至0.23,表现出良好的热伪装性能。

关键词： 锂硫电池   二硫化钼   石墨烯   中间层   层间距宽化  

摘要： 锂硫电池(LSBs)因其高理论比容量和能量密度而备受关注,但是严重的多硫化锂(LiPSs)“穿梭效应”和缓慢的氧化还原动力学限制其商业应用。为解决这一问题,设计一种在还原氧化石墨烯(rGO)表面生长的层间距宽化的二硫化钼纳米片(rGO/IE-MoS_(2))材料,并将其用做锂硫电池的中间层涂层材料,以抑制LiPSs的穿梭效应。三维网络结构的rGO和MoS_(2)纳米片的二维层状结构,增强了材料的电子导电性和Li~+迁移速率,并提供丰富的催化活性位点,表现出对LiPSs的强吸附性和催化转换能力。碳插层的引入将Mo S_(2)纳米片层间距扩大至1.03nm,有效地降低Li~+离子的传输势垒。实验结果表明,由r GO/IE-MoS_(2)/CFP作为中间层组装的电池表现出出色的倍率性能和循环稳定性,在0.1C下表现出1202mAh·g^(-1)的可逆比容量,在1C下500次循环中比容量衰减率为每圈0.078%,以及在4C下高达789mAh·g^(-1)的优异高倍率性能。这项工作为锂硫电池催化材料的开发提供新思路。

关键词： 聚氨酯UV固化树脂   改性氧化石墨烯   多壁碳纳米管   力学性能   导电性  

摘要： 为提高聚氨酯紫外光固化涂料的力学性能和导电性,基于聚氨酯化学反应,采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对氧化石墨烯(GO)实现了化学接枝,制备出新型氧化石墨烯(HEMA@GO)。探讨了HEMA@GO和多壁碳纳米管(MWCNTs)协同复合对聚氨酯基UV固化涂层的机械强度和导电性的影响。结果表明:化学接枝型氧化石墨烯的层间距由接枝前的0.89 nm扩大到2.10 nm,改善了GO在聚氨酯基体中的分散能力和界面相互作用;当HEMA@GO和MWCNTs的添加量分别为1.0%、3.0%时,聚氨酯膜的拉伸强度和涂层硬度达到了最佳,分别为13.6 MPa和6H。此外,HEMA@GO和MWCNTs的协同作用,显著降低了聚氨酯涂层的方块电阻,从空白涂层的1012 kΩ/□降至7.1 kΩ/□,展现出优异的导电性和力学性能提升效果。