关键词： 冷冻电镜   纳米孔金膜   表面等离子体共振   石墨烯  

摘要： 冷冻电镜技术已成为解析大型动态蛋白质结构的关键工具,但样品制备中的技术瓶颈,限制了其进一步发展。在现阶段的研究背景下,对于制样过程的探索主要集中于对冷冻电镜基底本身的改良与优化,以期达到提升最终成像质量与解析精度的目标。然而这些研究都面临一个挑战,在蛋白样品制备结束后,需要经过一系列繁杂的测试手段才能剔除不合格的样品,并且可能引起额外的污染副样品变化。为了解决这一问名,同时提高样品的取向多样性,本文将纳米孔金膜应用于冷冻电镜基底,基于基底结构的表面等离子共振现象提出了一种评估冷冻电镜样品质量的原位无损光学检测方法,并在该基底的基础上开发了一种复合多功能基底。本文的主要工作如下: 1.本文选用纳米孔金膜作为冷冻电镜基底的支撑膜,在FDTD Solutions软件中构建周期性纳米孔阵列模型,并基于时域有限差分法对其结构参数进行数值模拟。结果表明,当金膜厚度为30 nm职纳米孔径为200 nm时,基底表现出最优的表面等离子共振性能,且电场能量高度集中于纳米孔区域,显著增强了传感灵敏度。 2.本文基于表面等离子体共振传感原理,搭建了冷冻电镜样品质量检测平台。基于模拟的最佳参数制备独立式金膜,再将其转移到金网格上得到本文的冷冻电镜基底。在传感性能评估实验中,以0-20 wt%浓度梯度的NaCl溶液为测试样本,测得基底的灵敏度为793.12 nm/RIU,并且折射率与共振波长变化的线性相关系数R为0.995。基于该基底完成冷冻制样后,利用搭建的检测平台对样品进行原位质量评估,并通过冷冻电镜成像验证。在检测结束后,本文还通过FDTD Solutions软件对实验结果进行模拟验证,得到的结果与实验结果相匹配,证明了该检测方法的可靠性。 3.为了进一步优化基底的性能,本文将石墨烯薄膜集成至纳米孔金膜基底表面,行成了一种复合基底。随后对复合基底进行样品制备并开展取向分布测试,结果显示加入了石墨烯的复合基底样品取向多样性得到了明显的提升,这表明该基底在生命科学领域中具有广阔的前景。

关键词： 石墨烯   有机小分子   防腐涂料   改性  

摘要： 石墨烯作为一种由碳原子组成的二维材料，其优异的物理隔绝性、疏水性、导电性等特点使得石墨烯复合涂层的耐腐蚀性能大大提高。有机小分子改性石墨烯可极大地改善其分散性和相容性，增强涂层的附着性和成膜连续性。综述了有机小分子改性石墨烯防腐涂料的制备及其在碳钢表面应用的研究进展，并对石墨烯的应用前景进行了展望。

关键词： 光电化学传感器   碘氧化铋   氮掺杂石墨烯量子点   毒死蜱   晶面调节   异质结  

摘要： 合成了具有不同（110）和（001）晶面比例的碘氧化铋（Bi OI），利用Bi OI的（001）和（110）晶面界面之间形成的Ⅱ型异质结，提高了光电材料Bi OI光生载流子的分离效率。将Bi OI（001）/（110）与氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）复合，制备复合材料Bi OI/N-GQDs，不但增强了光吸收的范围和强度，而且由于N-GQDs与Bi OI形成Z型异质结延长了光生电子的寿命。Bi OI/N-GQDs具有优异的光电性能，可产生灵敏的光电响应信号。在氟掺杂二氧化锡（FTO）电极上负载Bi OI/N-GQDs作为光阴极，设计了一种用于毒死蜱（CPF）灵敏检测的光电化学传感器。CPF所含的S和N原子与Bi OI表面的Bi（Ⅲ）配位，使Bi OI/N-GQDs的光电流降低，CPF的浓度在1.5×10–12～5.0×10–9mol/L范围内，其对数值与光电流的变化值呈线性关系，检出限（S/N=3）低至1.5×10-12mol/L。本传感器灵敏度高、选择性和稳定性好，并可用于环境和食品中痕量CPF的测定。

关键词： 非晶态钛酸锶   石墨烯   超材料   太赫兹温度传感器  

摘要： 钛酸锶（STO）具有良好的热电性能，在温度传感领域具有巨大的应用潜力。提出一种基于非晶态STO与石墨烯集成的太赫兹超材料温度传感器。通过改变STO薄膜的温度可以调节介电常数，基于这一特性，该温度传感器可以用于在300～620 K范围内的温度传感。随着温度的升高，太赫兹吸收峰出现蓝移，证实其具有温度传感功能；该太赫兹温度传感器具有优秀的灵敏度，可达到0.51 GHz/K。为了从多维探究传感器的性能，通过湿转移方法将石墨烯薄膜转移到温度传感器表面，与之前对比，STO与石墨烯薄膜的结合提升传感器的性能，在振幅上有更明显的变化。不仅为非晶态STO在温度传感器中的应用提供新的场景，也为易加工、低成本、高性能非晶态STO太赫兹器件的设计提供一种新的可能。

关键词： 纤维素晶须   聚二甲基硅氧烷   纳米复合膜   聚氨酯   石墨烯  

摘要： 文章采用简便的溶液共混技术，将磺化纳米纤维素晶须(CNC-C)作为增强剂分散至聚二甲基硅氧烷(PDMS)基体中，成功制备出一系列力学性能卓越的生物基纳米复合材料。研究深入探讨了CNC-C的含量及其在复合材料中的分布对微观形貌、内部结构以及力学性能的具体影响。由于CNC-C具备高长径比、出色的结晶度和机械强度等结构与性能优势，它显著提升了聚二甲基硅氧烷(PDMS)的力学性能，展现出卓越的增强和增韧效果。此外，结合石墨烯(GR)的杰出导电性能和热塑性聚氨酯(TPU)构建的三维导电网络，实现了对薄膜材料应变的实时监测，这不仅极大地扩展了生物基纳米复合材料在实际生产与生活中的应用范围，而且在材料的更换周期和成本节约方面也发挥了关键作用。

关键词： 球磨   B-CVD   石墨烯   锂离子电池  

摘要： 随着便携电子设备、新能源汽车及储能系统的快速发展,锂离子电池对高性能负极材料的需求日益增长。石墨烯因其优异的导电性、大比表面积和结构稳定性,被广泛认为是一种极具潜力的锂离子电池负极材料。在众多制备方法中,气泡化学气相沉积法（Bubble-Chemical Vapor Deposition,B-CVD）因其产量高、成本低、绿色环保等优势,成为了高品质石墨烯制备的重要手段。然而,B-CVD石墨烯在后处理与性能调控方面的研究仍相对有限,其广阔的应用潜力尚有待进一步挖掘。 本文以B-CVD石墨烯为研究对象,系统探讨了球磨工艺对其形貌结构与电化学性能的影响,旨在为其后续应用与性能优化提供有效的技术参考。现有文献大多集中于针对1-2个球磨参数的研究,本文将球磨过程细分为配料阶段与运行阶段,全面考察了球磨珠比例、球料比、球磨转速及时间等关键参数的协同作用,力求在前人研究基础上,进一步完善对石墨烯球磨行为的理解。 本研究结合扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱与氮气吸附等测试手段,揭示了球磨过程中石墨烯微观结构的演化规律;并通过电化学测试评估其在锂离子电池负极材料中的应用表现。最终确定了优化球磨参数为10 mm与6 mm球磨珠比例为1:3、球料比为150:1、球磨转速为300 rpm、球磨时间为3 h。 在优化参数下,石墨烯破碎效果显著,形成了尺寸小且均匀的薄片状结构,晶面间距达0.3437 nm、比表面积为100.09 m2/g,缺陷密度适中（ID/IG=0.84）,体现出良好的结构调控效果。在电化学性能方面,系统优化后的样品在100 m A/g电流密度下,经过300次充放电后,样品的放电比容量高达364.96 m Ah/g,展现出了优异的锂存储能力与循环稳定性。高倍率长循环测试结果显示,在2000 m A/g高电流密度下,电极在2000次充放电循环后容量衰减约19%,充分证明其优异的长循环寿命和高倍率稳定性。 本研究为B-CVD石墨烯的球磨优化后处理提供了系统的实验数据与理论分析,明确了球磨关键参数对B-CVD石墨烯性能的影响规律,优化后的参数组合实现了结构与性能的协同提升,拓展了其在高性能锂离子电池等领域的应用可能性。

摘要： 申请公布号：CN 119591986A申请公布日：2025年3月11日申请人：中国化工集团曙光橡胶工业研究设计院有限公司发明人：欧庆鹏、秦臻、刘双等本发明介绍了一种石墨烯增强航空轮胎用气密层胶及其制备方法。气密层胶组分及用量为卤化丁基橡胶60～80，天然橡胶10～30，丁苯橡胶10～20，炭黑N326 10～40，半补强炭黑20～50，邻苯二甲酸二丁酯3～5，

关键词： 局域表面等离激元共振   石墨烯   纳米多孔金   散射式近场扫描光学显微技术   时域有限差分法  

摘要： 利用散射式近场扫描光学显微技术（scattering near-field scanning optical microscopy,sSNOM）对纳米多孔金（nanoporous gold,NPG）和石墨烯包覆的纳米多孔金（G@NPG）两种样品进行表征，发现石墨烯可以削弱NPG的局域表面等离激元共振（localized surface plasmon resonance,LSPR）强度。为了研究石墨烯使NPG热点减弱的原因，利用时域有限差分仿真的方法对该现象进行分析，仿真结果与s-SNOM的表征结果一致，并且从两种样品的吸收光谱中发现石墨烯可以消除由NPG的不规则结构造成的多LSPR模式。从石墨烯包覆的金纳米颗粒（graphene@nanoparticle,G@NP）的仿真结果中可以看出被石墨烯包覆的NP的LSPR峰的峰位出现了明显的红移，并且峰宽会增大，说明等离激元的寿命发生衰减。这解释了G@NPG的近场信号强度弱于NPG的原因，以及石墨烯可以消除NPG的多LSPR模式的原因。在设计具有波长选择性的NPG器件时，石墨烯可以作为一种调控纳米多孔金LSPR的备选材料。

关键词： 氧化石墨烯   高性能透水混凝土   吸附性能   力学性能   掺量  

摘要： 氧化石墨烯对混凝土的广泛应用具有积极作用。本文采用改进的Hummers方法制备氧化石墨烯，并利用该方法优化后的技术来制备实验用的氧化石墨烯。研究探讨了氧化石墨烯掺入量对混凝土力学特性和渗透率的影响，并通过XRD和扫描电子显微镜（SEM）深入分析了氧化石墨烯的化学结构及其微观形态。此外，本文还探究了p H值对氧化石墨烯透水混凝土吸附铅离子（Pb2?）的影响。结果表明：随着氧化石墨烯掺量的增加，混凝土28天的抗压强度和抗折强度呈现出先升高后下降的趋势，在掺量为0.6‰时达到最大强度。当氧化石墨烯含量为0.04%时，混凝土的渗透率趋于平缓，密实度不再显著增加。在p H值为2～7的范围内，氧化石墨烯透水混凝土对Pb2?的吸附能力急剧增强，尤其是在p H值为3～4的区间内，变化更为剧烈。