关键词： 石墨烯纳米卷   各向异性   拉曼   二次谐波   光电响应  

摘要： 单层石墨烯独特的能带结构赋予了其宽谱响应、高迁移率、超快响应等优异特性,这使得其在光电技术领域备受关注。然而,石墨烯具有高对称性,缺乏各向异性的光响应,这一点限制了其在偏振探测、量子通信、光学传感等领域的应用。本课题组利用石墨烯卷曲制备石墨烯纳米卷,破缺了石墨烯原有的高对称性,实现了各向异性的光响应。通过优化石墨烯纳米卷的制备和表征工艺,在拉曼与非线性过程中观察到了显著的各向异性光响应,说明石墨烯纳米卷形成过程破缺了石墨烯原有的晶格对称性。利用上述对称性破缺效应,制备了基于石墨烯纳米卷的各向异性光电器件,其光电流偏振比为0.33。此外,该器件还呈现出空间异质光电响应特性,结合拉曼光谱成像、近场显微成像技术推断该效应来源于缺陷、应力和掺杂分布等。本研究对于理解石墨烯纳米卷的各向异性光响应及其在光电器件中的潜在应用具有重要意义。

关键词： 磁性氧化石墨烯复合材料   液相色谱-串联质谱法   氨基甲酸酯农药   蔬菜  

摘要： 文章通过化学共沉淀法制备得到磁性Fe_(3)O_(4)/GO,再引入对二氨基联苯得到胺化的磁性氧化石墨烯(Fe_(3)O_(4)/GO@DABP)。利用其吸附性和磁性,将其作磁固相萃取的吸附剂,与液相色谱-串联质谱法联用检测蔬菜中的10种氨基甲酸酯类农药及其代谢物。实验中探讨了不同萃取因素对萃取效率的影响,确定了最佳的液质条件、吸附剂用量、吸附时间、盐效应、洗脱试剂种类、洗脱剂体积。在最优的条件下建立了蔬菜中10种氨基甲酸酯类农药的磁性固相微萃取-液相色谱-串联质谱检测方法。实验结果表明,10种目标物的线性范围为1~100 ng/mL,相关系数R^(2)均不低于0.9990。检出限(LOD,S/N=3)范围为0.0128~0.08μg/kg,加标回收率为80.1%~101.3%,相对标准偏差为2.9%~7.4%。该方法准确度和精密度良好,该磁性氧化石墨烯复合材料能够应用于蔬菜中10种氨基甲酸酯类农药的检测。

关键词： 硅基负极   铜箔集流体   石墨烯   锂离子电池  

摘要： 针对硅基负极体积膨胀大,在电池循环过程中易从集流体上脱落的问题,提出了石墨烯涂层改性铜箔集流体的创新思路。石墨烯涂覆增加了集流体表面的粗糙度,从而使集流体与活性物质的粘附力增强,抑制硅基负极中集流体与活性物质脱离的现象发生。与使用商业铜箔集流体的电池相比,使用石墨烯涂层改性铜箔集流体的电池在倍率性能和循环稳定性方面均有明显提升。使用石墨烯涂层改性铜箔集流体的电池在2 C高倍率下,硅基负极放电比容量为467.2 mAh/g;在0.2 C循环80次后,容量保持率仍超过50%,而使用常规铜箔作为集流体的电池容量保持率仅为18.2%。

关键词： 氧化石墨烯   表面接枝   抗菌聚合物  

摘要： 研究了一种制备两性离子聚合物修饰的抗菌氧化石墨烯(GO-PSBMA)的方法。基于氧化石墨烯(GO)表面含有大量的-OH,采用酯化反应制备了具有大量溴引发位点的GO(GO-Br)。使用甲基丙烯酸磺基甜菜碱(SBMA)作为聚合单体,通过表面引发的原子转移自由基聚合(SIATRP)在GO-Br表面进行聚合。用聚合物改性的GO对大肠杆菌表现出99.99%的抗菌活性。本研究有效地建立了对氧化石墨烯的新型聚合物改性方法,赋予其优异的抗菌性能。

关键词： 碳纳米材料   石墨烯   碳纳米管   天然橡胶   分散   补强  

摘要： 对不同碳纳米材料进行结构分析,通过机械混炼将不同用量的碳纳米材料添加到天然橡胶(NR)中,研究碳纳米材料在NR中的分散状态及对胶料硫化特性和物理性能的影响。结果表明:随着碳纳米材料用量的增大,胶料的Fmax-FL增大,t90缩短;当碳纳米材料用量小于6份时,可以在橡胶基体中均匀分散;在低应变下,4种碳纳米材料对NR的补强作用从大到小的顺序为多壁碳纳米管、物理法石墨烯、等离子体法石墨烯、炭黑N234,但在高应变下多壁碳纳米管会影响NR的结晶自补强性能。

关键词： 石墨烯产业   检验检测供给   改善措施  

摘要： 检验检测是国家质量基础设施(NQI)的重要组成部分,在规范市场秩序与促进产业发展上发挥着重要作用。本文采用调研的形式,从产业链的视角梳理了江苏省石墨烯检验检测服务供需现状,分类概括石墨烯产业链上中下游对检验检测服务的需求以及检验检测供给现状。针对石墨烯产业所面临的检验检测供给痛点,制定改善措施,为检验检测机构后续进一步契合产业发展,以高质量的服务引领石墨烯产业的高质量发展提供支撑。Inspection and testing is an important part of the national quality infrastructure (NQI), which plays an important role in regulating market order and promoting industrial development. This paper uses the form of survey to sort out the current situation of supply and demand of graphene inspection and testing services from the perspective of the industrial chain, and classifies and summarizes the demand for inspection and testing services in the upstream, midstream and downstream of the graphene industry chain. In view of the pain points faced by the graphene industry in the supply of inspection and testing, improvement measures are formulated to provide support for the inspection and testing institutions to further fit the development of the industry and lead the high-quality development of the graphene industry with high-quality services.

关键词： 超快光学   阿秒瞬态吸收谱   石墨烯   偏移时间   鱼骨结构  

摘要： 基于石墨烯的四能带模型,利用密度矩阵方程数值模拟石墨烯的阿秒瞬态吸收谱,得到范霍夫奇点附近的吸收谱鱼骨结构。发现鱼骨结构零阶共振条纹的最大劈裂处与红外泵浦激光包络峰之间存在一个明显的时间差,即偏移时间。为解释偏移时间的产生机制,将石墨烯四能带模型简化为一维两能带上的位于范霍夫奇点的单电子模型,并建立偏移时间的解析模型。该解析模型给出的偏移时间与数值模拟结果定性一致。此外还研究上述时间偏移量对不同泵浦激光波长及泵浦激光周期的依赖关系。以上研究可能为瞬态吸收光谱学的延迟时间校准提供潜在的应用价值。

关键词： 氧化石墨烯   聚羧酸   改性   流动度   强度  

摘要： 将氧化石墨烯(GO)表面活化后接枝共聚丙烯酸和异戊烯醇聚氧乙烯醚,制备聚羧酸改性氧化石墨烯(GO-PCE)。通过红外光谱和热重分析确定了GO-PCE的分子结构,并测试了掺GO-PCE水泥净浆和砂浆的性能。结果表明:掺入适量的GO-PCE能明显改善水泥净浆的工作性,当GO-PCE掺量为0.03%时,比掺GO的水泥净浆流动度增大102.86%;当GO-PCE掺量为0.03%、0.05%时,砂浆的28 d抗压强度比掺GO的分别提高17.95%、19.44%;GO-PCE在水泥浆体中的分散性优于GO,能充分发挥GO片层的增强性能,且GO-PCE可以加速水泥的水化进程,促进水化产物成核生长,细化氢氧化钙晶体尺寸,使水泥基体结构更致密。

关键词： 钴镍双金属氢氧化物/石墨烯   电控离子交换   排异性   低浓度   磷酸根  

摘要： 采用滴涂结合电化学沉积两步法制备了一种具有优良电活性的三维花状钴镍双金属氢氧化物/石墨烯(CoNi-LDH/G)杂化膜,用于电控离子交换过程(electrically switched ion exchange,ESIX)吸附水溶液中低浓度的磷酸根(PO_(4)^(3-))离子。结合X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对CoNi-LDH/G杂化膜进行形貌、组成及结构表征。采用电化学方法考察了该杂化膜在不同吸附电压、不同初始浓度、共存离子及不同pH值条件下对PO_(4)^(3-)吸附性能的影响。实验结果表明:通过调节氧化还原电位,即使在低浓度下,杂化膜对PO_(4)^(3-)也具有良好的吸附性能,且可以在较宽的pH值(4~10)范围内使用,同时受共存离子及其浓度变化影响甚小。此外,G对PO_(4)^(3-)的吸附容量为1.10 mg·g^(-1),CoNi-LDH对PO_(4)^(3-)的吸附容量为11.74 mg·g^(-1),二者吸附容量之和小于CoNi-LDH/G对PO_(4)^(3-)的吸附容量(16.25 mg·g^(-1))。同时,结合O1s的XPS数据分析发现,CoNi-LDH/G杂化膜对PO_(4)^(3-)的吸附过程除了层间阴离子交换、PO_(4)^(3-)与层板金属离子配位的配体交换外,还存在G与CoNi-LDH之间的协同效应。

关键词： 石墨烯   氧化石墨烯   石墨烯纳米片   沥青   路用性能  

摘要： 石墨烯作为一种纳米材料,可以影响材料的微观结构和宏观性能,同时使材料具有导电性和导热性。石墨烯及其相关纳米材料在沥青及其混合料中的应用效果显著。综述了石墨烯(graphene,Gr)、氧化石墨烯(graphene oxide,GO)和石墨烯纳米片(graphene nanosheets,GNPs)在沥青及其混合料中的特性,包括高温性能、低温性能、老化性能、水稳定性、导电性和导热性。研究指出,Gr、GO和GNPs可改善沥青和沥青混合料的性能,提升高温抗车辙性能、抗老化性能和抗水损害性能。同时,由于Gr、GO和GNPs具有优异的导热性和导电性,可以降低沥青和混合料的电阻率,提高导热能力。石墨烯可以在建设融雪化冰、自感应路面等智能道路方面发挥更好的作用。