关键词： 流动连续体力学   石墨烯增强薄板   模态分析   有限差分法   二维节点编号法  

摘要： 结合科氏加速度和离心加速度,提出了流动连续体力学的概念,兼顾了轴向运动结构力学和管道输流结构力学2类典型力学问题。在四边固支边界内,通过欧拉描述建立流动石墨烯增强薄板的动力学方程。应用有限差分法求解动力学方程时,为克服传统一维节点编号方法带来的编程困难,开发了二维节点编号法,在此基础上给出了前四阶导数的差分公式。通过与ANSYS软件对比发现,本文算法能够在较少的节点数量条件下获得很高的计算精度。将广义特征值方程转换为标准特征值方程,求解得到的特征值和特征向量分别代表固有频率和模态,给出了固有频率实部和虚部与流速的关系,其中实部用于表征振动稳定性。利用特征值矩阵拟合出前两阶模态的三维图,给出了各个流速条件下的模态正视图和斜视图,呈现了模态的阶跃特性。研究还发现:随着石墨烯含量的增加,各阶频率相应增大,但趋势渐缓;科氏加速度和离心加速度都是流动石墨烯增强薄板振动的重要影响因素,各自贡献大小与振动阶次相关。

关键词： 石墨烯卷   自然材料   量子计算   石蜡辅助浸入法  

摘要： 日前,我国科学家开发了一种名为“石蜡辅助浸入法”的新技术,成功让二维材料“卷起来”,制备出具有可控手性的石墨烯卷,为未来量子计算和自旋电子器件的发展奠定了坚实基础。由天津大学教授胡文平、雷圣宾、李奇峰和副教授沈永涛带领团队取得的这一研究成果近日发表在国际权威期刊《自然·材料》上。

关键词： 石墨烯   机械剥离  

摘要： 大规模的石墨烯生产具有很高的商业价值,广泛应用于各个领域。将石墨剥离以得到石墨烯可以以极低的成本实现大规模生产,是当前最有前途的方法之一。本文综述了不同种类的机械剥离,对剥离机制的深入了解可以为实现高质量的石墨烯剥离技术的优化提供有效的指导。我们收集分析了近年来在石墨烯生产的机械剥离方面的最新进展,如已经广泛应用的超声剥离法,球磨剥离法,利用流体动力学实现剥离的方法,以及具有创新性的超临界剥离法。同时我们还展望了如何利用机械剥离技术获取高质量的石墨烯,希望这篇综述可以为石墨烯的生产发展指明一个方向。Large-scale graphene production holds significant commercial value and is widely used across various fields. The exfoliation of graphite to obtain graphene can achieve large-scale production at a very low cost, making it one of the most promising methods currently available. This article reviews different types of mechanical exfoliation. A deep understanding of the exfoliation mechanisms can provide effective guidance for optimizing high-quality graphene exfoliation technology. We have collected and analyzed the latest advancements in mechanical exfoliation for graphene production in recent years, such as the widely used ultrasonic exfoliation method, ball milling exfoliation, methods utilizing fluid dynamics for exfoliation, and the innovative supercritical exfoliation method. Additionally, we look forward to how mechanical exfoliation technology can be utilized to obtain high-quality graphene. We hope this review can provide a direction for the development of graphene production.

关键词： 印制电路板   石墨烯   孔金属化   水平线  

摘要： 应用石墨烯孔金属化工艺替代传统化学沉铜工艺,对高厚径比印制电路板(PCB)进行石墨烯孔金属化,并对标GJB362C—2021《刚性印制板通用规范》中与孔金属化质量可靠性直接强相关的条款,进行质量可靠性验证;通过提升石墨烯孔化末端烘干效果,解决金相样件上疑似内层互联缺陷(ICD)的黑缝问题;通过极限热应力测试,确认样件耐受的极限热应力次数;设计厚径比为25∶1,最小孔径为0.2 mm的印制板,对石墨烯水平生产线的未来工艺空间进行验证,以期为石墨烯孔金属化水平线投建奠定基础。

关键词： 石墨烯   氰酸酯   热导率   电导率   力学性能  

摘要： 为了进一步提高建筑装饰用氰酸酯树脂的力学性能,采用石墨烯(KNG-G5)改性氰酸酯树脂(CE),研究不同石墨烯添加量对氰酸酯树脂材料性能的影响。研究结果表明:当剪切速率>1 s-1时,纯氰酸酯进入了稳定的黏性区间。随着GNPs的加入,试样黏性迅速增大,体系黏度降低,并出现了明显的稀化现象。随着GNPs添加量的增加,材料拉伸强度和断裂延伸率下降,力学强度上升。当GNPs添加量为10%时,试样拉伸强度和拉伸模量比纯氰酸降低了12.5%,拉伸模量则增加了16.46%,试样截面处出现了一个较大范围的凹痕,具有优异的承载性能。

关键词： NEPE推进剂   钝感弹药   氧化石墨烯   热分析   燃烧性能  

摘要： 为了研究氧化石墨烯(GO)对含CL-20的NEPE推进剂热分解和燃烧过程的影响,利用溶剂-非溶剂法制备了不同GO含量的NEPE推进剂,采用扫描电子显微镜(SEM-EDS)、同步热分析仪(STA)及快速热加载实验平台(RCM)对所制备的NEPE推进剂微观形貌、热分解动力学参数及燃速进行分析。结果表明,GO的添加使NEPE推进剂表面形成紧密的层状结构,将暴露在表面的大粒径CL-20,HMX及AP包覆,使其暴露在表面的含量减少;而Al粒径较小会均匀分布在GO层状结构中,导致表面的Al含量增多。不含氧化石墨烯的NEPE推进剂GO0热分解主要包括5个放热阶段,添加氧化石墨烯使得推进剂热分解合并为3个主要的放热过程。GO添加对CL-20及HMX热分解起到抑制作用,但促进了AP热分解。GO0基础配方在3.5 MPa和825 K下的燃速为9.5 mm/s,添加0.025%~0.1%的氧化石墨烯,使得NEPE推进剂燃速提高10%~20%。

关键词： 电化学   尿酸   氧化钴   石墨烯  

摘要： 尿酸UA是嘌呤类物质的代谢终产物,其在血液中的浓度可在一定程度上反映人体健康和疾病风险。研究利用制备的氧化钴/石墨烯修饰电极,采用差分脉冲溶出伏安法(DPSV)和循环伏安法(CV)研究了UA的电化学性能。结果表明在选定的最佳条件下,该修饰电极对UA氧化具有较好催化效果。当UA浓度在0.005~1mmol/L范围内时,其与氧化峰电流呈良好线性关系,检出限低至0.013978mmol/L。制备的修饰电极稳定性强,重现性、选择性良好,用于尿样UA检测时,加标回收率为92.7%~98.9%。

关键词： 石墨烯/金属异质结   SF_(6)分解气体   吸附峰   费米能级差   气体传感器  

摘要： 文中详细探讨了石墨烯/金属这种异质结结构对SF_(6)分解产物H2S和SO_(2)的吸附行为的影响。实验结果显示,石墨烯/金和石墨烯/铂异质结结构在吸附H2S或SO_(2)气体时,电阻率变化率出现峰值或出现电阻率变化率下降现象。进一步研究表明,这种异质结电阻率变化率曲线吸附峰的具体位置由石墨烯与金属之间的费米能级差异决定,而气敏响应强度则由两者之间的费米能级差异及金属的功函数共同作用。该研究基于相关理论基础,为开发新型石墨烯气体传感器在检测SF_(6)分解产物方面的应用提供了理论指导和参考。

关键词： 葡萄糖   纳米复合材料   酶生物燃料电池   自供能葡萄糖生物传感器  

摘要： 基于酶生物燃料电池(EBFC)构建的自供能传感装置具有结构简单、易于小型化、无需外部电源等优势,在临床诊断、环境监测、生物传感等领域具有潜在的应用前景。利用还原氧化石墨烯/金纳米粒子/多壁碳纳米管(rGO/AuNPs/MWCNTs)复合材料作为电极基底材料,通过在rGO/AuNPs/MWCNTs修饰电极表面分别固定葡萄糖氧化酶(GOx)和电沉积生长二氧化锰(MnO2),制得EBFC生物阳极和阴极,构建单室酶生物燃料电池自供能葡萄糖生物传感器(EBFC-SPGB)。当存在目标物葡萄糖时,生物阳极表面固定的GOx发生酶促反应,催化葡萄糖产生电子经外电路到达阴极,导致阴极表面MnO2发生还原反应,产生电化学响应信号。rGO/AuNPs/MWCNTs纳米复合材料具有优异的导电性、生物相容性和较大的比表面积,其协同效应可显著提高GOx负载量和有效促进电子在电极表面传递。构建的EBFC-SPGB最大功率输出信号与葡萄糖浓度在1~30mmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为0.3 mmol/L,成功用于人体血清样本中葡萄糖浓度的检测。

关键词： 石墨烯   NiCo_(2)S_(4)   NiCo_(2)S_(4)/rGO复合材料   超级电容器  

摘要： 以硝酸镍、硝酸钴、硫代乙酰胺、石墨烯为原料采用一步水热法制备了NiCo_(2)S_(4)/rGO复合材料。通过X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱测试(FT-IR)对NiCo_(2)S_(4)/rGO复合材料进行了表征。应用循环伏安法(CV)、恒流充放电法(GCD)、交流阻抗测试(EIS)法研究了NiCo_(2)S_(4)/石墨烯复合材料的电化学性能。恒流充放电测试表明,NiCo_(2)S_(4)/rGO复合材料的比容量为649.8 F/g,显著高于单一的NiCo_(2)S_(4)电极材料。以NiCo_(2)S_(4)/rGO复合材料作为正极、活性炭电极作为负极制作的非对称性超级电容器,在电流密度为2 A/g的条件下进行1000次循环充放电的测试,仍保持初始比容量的87.5%,库仑效率保持在97.8%,展示出良好的循环性能和可逆性能。