关键词： 氧化石墨烯   光催化   二氧化钛   尿素  

摘要： 通过制备不同水热条件下(120℃-6h、180℃-6h、180℃-16h)二氧化钛和氧化石墨烯复合物,探讨不同条件制备的催化剂,在光催化下去除污染物的效果影响。同时以N源(尿素)掺杂氧化石墨烯-TiO_(2)以提高其光催化活性。通过XRD、SEM、FTIR等表征手段对材料进行分析与探究,以及对MB的吸附动力学研究。得出结论,GO-TiO_(2)为球状物均匀粘黏在片层结构上。通过GO-TiO_(2)对MB进行吸附动力学实验研究发现,反应符合准二级动力学。说明吸附过程是受化学步骤所控制的,并且GO-TiO_(2)对MB的去除效果明显高于纯TiO_(2)的降解效果。1-N@GO-TiO_(2)的降解率高达97.70%。N元素对降解MB(亚甲基蓝)起到正向作用。

关键词： 润滑   石墨烯   纳米粒子  

摘要： 机械设备的摩擦磨损会造成大量材料损失和能源消耗,有时甚至危害机械运转寿命,造成更大的经济损失。石墨烯等纳米材料以颗粒的形式分散到润滑液中,具有十分显著的减摩抗磨效果、环境友好以及适用环境广泛等优点,可以很好的延长机械设备的使用寿命,在诸如石油、工程器械、制造、交通运输等工业领域具有很高的研究价值。简要概述纳米粒子改善摩擦性能的策略,梳理了石墨烯作为减摩耐磨添加剂在摩擦学领域的研究实例,对石墨烯与碳基纳米润滑材料复合、石墨烯与金属纳米颗粒复合的应用实例进行总结和分析,提出了目前石墨烯与纳米粒子在摩擦学领域研究中一些亟待解决的关键性问题。(图5表0参考文献38)

关键词： 电子材料   复合材料   纳米结构   激光诱导石墨烯   应变传感器  

摘要： 激光诱导石墨烯(LIG)是通过激光直接照射碳前体得到的一种三维多孔石墨烯材料。凭借制备过程简单、可任意图案化、价廉质优等优势,LIG在柔性应变传感器领域受到极大关注,已广泛应用于医疗健康、运动监测、人机交互等领域。本文着重介绍了LIG的制备工艺,激光参数、碳前体及掺杂改性等影响其结构-性能的因素,以及LIG在柔性应变传感器应用的最新进展,其中激光参数包括激光功率和扫描速率、图像密度、焦距及气氛环境;碳前体包括芳香族聚合物和天然材料;掺杂改性包括原位掺杂和后处理掺杂。指出开发生物兼容性高、可降解的碳前体是电子产品可再生性和可持续性的重要需求,大变形、快响应是LIG基柔性可穿戴传感器的探索目标,多功能传感集成是LIG基柔性可穿戴传感器的发展趋势。

关键词： 石墨烯   氰酸酯   热导率   电导率  

摘要： 为了提高氰酸酯树脂的导热和导电和性能,采用石墨烯(GNPs)对氰酸酯树(CE)脂进行增强。研究不同石墨烯含量添加量下氰酸酯树脂材料导热导电性能。研究结果表明:随着GNPs加入量提高,试样导热系数随之增大。当添加量为10%时试样导热系数达到0.318 W/(m·K)。随着GNPs加入量提高后,导电性能迅速增强。GNPs添加量为10%时试样电导率0.92×10^(-3) S/m,比纯氰酸酯的导电性提高了多个数量级。该研究有助于提高氰酸酯树脂材料的基础性能,为后续应用到电子领域起到一定的理论支撑。

关键词： 道路工程   石墨烯   胶粉改性沥青   复合改性   储存稳定性   流变性能  

摘要： 为研究石墨烯对胶粉改性沥青储存稳定性和流变性能的影响,在胶粉掺量为基质沥青质量的20%的前提下,掺入不同掺量的石墨烯制备石墨烯/胶粉复合改性沥青,并对其开展储存稳定性试验和动态黏弹性力学试验,全面评价石墨烯/胶粉复合改性沥青的储存稳定性和流变性能。试验结果表明:石墨烯最佳掺量为基质沥青质量的1.0%,且0.5%、1.0%掺量的石墨烯能够显著改善胶粉改性沥青的储存稳定性、高温性能和疲劳性能,但随着石墨烯掺量增加到1.5%,石墨烯/胶粉复合改性沥青的各项性能均有所下降,因此石墨烯掺量不宜过高。该研究成果可为胶粉改性沥青的性能改善和复合改性提供技术路线和一定的参考。

关键词： 热界面材料   聚合物   石墨烯   高导热   设计方法  

摘要： 电子设备和器件的过热问题已严重影响其稳定性、可靠性和使用寿命,热界面材料对于降低电子设备和器件的工作温度至关重要.聚合物与石墨烯复合制备的高导热性能热界面材料广泛应用于消费电子产品、信息技术、医疗设备等方面.在阐述聚合物热界面材料导热机理的基础上,总结了石墨烯的本征特性对聚合物/石墨烯热界面材料导热性能的影响,重点介绍了提高聚合物/石墨烯热界面材料导热性能的方法,最后展望了该材料的发展方向.

关键词： 吸附   氧化石墨烯(GO)   盐酸四环素(TC)   吸附动力学   等温吸附模型  

摘要： 本文通过借鉴CDIO工程教育理念,从四个方面对实验进行了改革,使简单的验证性实验转变为综合性实验。首先,构思(Conceive)具有专业特色的实验体系。以氧化石墨烯对盐酸四环素的吸附代替活性炭在醋酸中的吸附,增强实验内容的专业性及社会意义;其次,设计(Design)综合实验方案。提高实验的可操作性和实验结果的稳定性;再次,实现(Implement)学生自主可控的实验过程。提高学生的实验主动性和科学思维的养成;最后,实施(Operate)科学合理的实验过程。在注重实验操作的同时,引导学生运用相关理论知识解决实验问题,使理论与实验有机结合,从而提高实验课的教学效果。

关键词： 氧化石墨烯   水泥基材料   力学性能   微观结构   分子动力学模拟  

摘要： 通过力学性能试验及扫描电镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)等测试手段研究氧化石墨烯(GO)对水泥基材料力学性能及微观结构的影响。结果表明:相对于空白试样,掺量为0.02%的GO能够明显提高水泥净浆试块早期的抗压、抗折强度;同时,GO的掺入改变了氢氧化钙(CH)晶体的聚集状态,细化了CH晶体尺寸,使水泥石结构更加致密。为了从原子/分子层面探究GO对水泥水化反应的影响机理,采用分子动力学模拟软件Materials Studio(MS)模拟水泥水化产物CH在GO表面的移动和聚集状态,以及掺入GO前后CH力学性能的变化。模拟结果显示:随着水化反应的进行,钙离子与氢氧根离子向着亲水含氧基团位点处移动,逐渐聚集在GO分子周围,加速CH晶体的形成;掺入GO后,CH微观结构模型的杨氏模量相比未掺入GO的模型提高了26.9%,说明GO能够有效提升CH水化产物的力学性能。模拟结果与力学和微观性能试验结果具有较高的吻合度。

关键词： 石墨烯-ZnSn(OH)_(6)复合材料   染料,俘获剂,活性物种  

摘要： 采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO)和共沉淀法制备的ZnSn(OH)_(6)及其一系列不同配比的GO/ZnSn(OH)_(6)纳米复合材料(0.2%、0.5%、1%、2%、5%,质量分数)。研究了GO/ZnSn(OH)_(6)纳米复合材料对亚甲基蓝、甲基橙、刚果红、罗丹明等不同染料溶液的降解效果及其自由基作用机理。结果表明,复合光催化剂石墨烯-ZnSn(OH)_(6)与单一的光催化剂相比具有更优异的光催化性能,对于降解不同染料表现略有不同,降解亚甲基蓝时5%复合性能最优,实验中的其他三种染料则是2%复合较好。活性物种俘获实验说明,降解亚甲基蓝中电子是主要的活性物种,而在降解亚甲基蓝中超氧自由基可能是主要的活性物种;在降解偶氮染料刚果红和甲基橙中,空穴和超氧自由基可能起主要作用。

关键词： 二氧化铈   氧化石墨烯   热分解   复合材料   光催化  

摘要： 通过一步水热法制备了CeCO_(3)OH-rGO(还原氧化石墨烯),并在氩气(Ar)气氛下焙烧制备得到CeO_(2)-rGO复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱以及紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等研究了复合材料的物相组成、微观形貌、空位缺陷和光电化学特性等。对比研究了不同GO(氧化石墨烯)负载量和NH_(4)HCO_(3)添加量下所制备材料的光催化性能,发现GO负载量为10 mg、NH_(4)HCO_(3)添加量为15 mmol的样品(CeO_(2)-10rGO-15)具有最窄的禁带宽度(3.17 eV),对亚甲蓝(MB)的光催化降解率达80.66%。适宜的rGO负载量有利于促进CeO_(2)空位缺陷的形成,也有利于光生载流子的分离,进而促进光催化性能。