关键词： 镁合金   微弧氧化   氧化石墨烯   耐腐蚀性能   亲水性  

摘要： 针对镁合金在生物医用领域应用时腐蚀速率过快、难以满足临床需求的问题，本文提出在微弧氧化（micro-arc oxidation， MAO）电解液中添加氧化石墨烯（graphene gxide， GO）的方法，在镁合金表面制备一种耐腐蚀涂层，通过提高涂层的表面质量提高镁合金的耐腐蚀性能。通过分析镁合金MAO涂层的形貌、成分、耐腐蚀性和亲水性，揭示了涂层性能强化的机理。结果表明: 添加0.2 g/L的GO后，涂层表现出更好的致密性和密封性；腐蚀电位提升至-1.54 V，腐蚀电流密度降至20.85 μA·cm-2。本文提出的GO强化镁合金MAO方法为镁合金在生物医学领域的应用提供了新的可能性，适用于制备需要长期稳定性和耐腐蚀性的骨替代植入物。

关键词： 好氧颗粒污泥   石墨烯   氧化石墨烯   胞外聚合物   氧化应激反应   Zeta电位  

摘要： 本研究以受纳米材料石墨烯(Graphene， G)和氧化石墨烯(Oxide Graphene， GO)长期胁迫作用下的好氧颗粒污泥系统(Aerobic granular sludge， AGS)为研究对象，探究投加适量腐殖酸(Humic acid， HA)对AGS理化特性和污染物处理性能的缓解作用及其机理.研究表明:经过适量浓度的HA (10.0 mg/L)处理后，实验组R2 (1.0 mg/L G)和R3 (1.0 mg/L GO)中AGS的理化特性与系统的处理性能均得到了明显改善.其中，在整个实验进行期间(第0-75 d)，R3系统内的AGS平均粒径由1224.1 μm增加至1407.5 μm，R2系统内的AGS平均粒径由1313.0 μm增加至1461.3 μm. AGS理化特性的提升使得R2和R3系统内总氮去除率分别上升了2.3%和7.6%.通过投加HA，R2和R3系统内观察到活性氧含量、乳酸脱氢酶活性、过氧化氢酶活性和超氧化物歧化酶活性均出现明显降低，这是由于HA可以与细胞内积累的活性氧相结合，进而降低G和GO胁迫下生物体内产生的氧化应激水平.此外，HA的引入减少了AGS中胞外聚合物(Extracellular polymeric substances， EPS)的过量分泌，并降低了EPS中芳香类蛋白质和酪氨酸类物质的含量，使得AGS呈现出更加致密紧凑的颗粒结构.最后，分析G和GO在HA投加前后Zeta电位的变化情况，结果表明投加适量HA提高了G和GO的初始电势值，增强了G/GO与微生物之间的排斥力作用，减少了微生物与G/GO之间的直接接触，进而有效缓解了G和GO对AGS微生物产生的毒性影响.

关键词： 吸附   生物碳   GO   磁性复合材料   亚甲基蓝  

摘要： 以生物废弃核桃壳作为原料，添加具备强吸附能力、高比表面积、高化学稳定性等优点的氧化石墨烯（GO），利用共沉淀法制备出一种新型磁性氧化石墨烯生物碳(Fe3O4-GO-WSC)复合材料。通过FT-IR、XRD、SEM、BET、UV-Vis等表征手段对复合材料的组成、表面性质及磁性强度进行系统表征。并探究不同条件下复合材料对水体有机污染物亚甲基蓝（MB）的吸附效果。研究结果表明：当温度为25℃、pH为5、反应时间为60min、Fe3O4-GO-WSC磁性复合材料的投加量为0.02g、MB浓度为10mg/L时，吸附效果最好，吸附率可达90.2%。经5次磁性分离，对MB吸附率仍可达54.7%。复合材料对MB的吸附行为，与准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型有较好相关性，说明该吸附过程偏向于化学吸附，是单分子层吸附。

关键词： 石墨烯   碳化硅   化学气相沉积   复合材料   气相组分  

摘要： 随着半导体工业逐渐接近摩尔指数路线图的终点,对于新材料探索的必要性使得我们把目光聚焦在不同类型的非传统材料上.石墨烯拥有无与伦比的物理化学性质,在传统碳化硅(silicon carbide, SiC)材料表面沉积连续态石墨烯薄膜,可以赋予其全新的热、力、电等功能.石墨烯与碳化硅的集成促进了一类新型材料的诞生,极大拓宽了该类材料在电子器件、航空航天等诸多领域的应用.石墨烯/碳化硅复合材料的制备一直备受关注,然而在碳化硅衬底上直接制备高质量、均匀、层数可控的石墨烯仍是需要攻克的难题.本文聚焦于石墨烯/碳化硅复合材料制备过程中的气相组分,综述了石墨烯在碳化硅衬底表面生长的前-中-后阶段气体发挥的不同作用,包括碳化硅衬底刻蚀、改性,助力石墨烯生长,石墨烯解耦几个方面,涵盖了石墨烯/碳化硅复合材料制备过程中的各个关键步骤,为石墨烯/碳化硅复合材料一体化制备工艺研发提供了全新思路.本文进一步总结了气体对石墨烯/碳化硅复合材料制备的意义,展望了其所面临的挑战和未来的发展方向.

关键词： 水泥砂浆   氧化石墨烯   聚羧酸酯减水剂   力学性能  

摘要： 利用聚羧酸酯减水剂（PCE）接枝改性氧化石墨烯（GO），合成了一种新型GO基减水剂（PCE@GO），GO改性实验简便易行。接枝改性后的PCE@GO不仅可以克服GO 在水泥砂浆中的团聚问题，还可以将PCE@GO作为增强材料，提升水泥砂浆的力学性能。实验结果表明，PCE@GO在水泥溶液中可以均匀分散，分散稳定性得到明显改善，这是因为GO表面接枝的PCE提供的空间位阻效应和静电排斥作用阻碍了GO的团聚。此外，PCE@GO还可以显著提高水泥浆体的力学性能：掺加0.1%（质量分数）含量的PCE@GO时，水泥复合材料28 d时的抗折强度和抗压强度达到最大值8.0 MPa和65.4 MPa，分别比掺加0.1%的GO样品提高了7.1%和23.1%。掺加PCE@GO还提升了水泥砂浆的流动性，并降低了水合物的晶粒尺寸，改善了固化后复合材料的性能。该研究为设计制备高性能水泥材料提供了理论和实验依据，对于促进GO基材料在水泥砂浆中的应用具有一定的指导意义。

关键词： 道路工程   改性沥青   石墨烯   自修复性能   尺寸   分子动力学  

摘要： 【目的】为探究石墨烯的尺寸变化对沥青自修复性能的影响和作用机理。【方法】利用动态剪切流变仪试验分别对单层、少层和多层石墨烯改性沥青进行了自修复能力的宏观评价；通过分子动力学(molecular dynamics，MD)模拟技术从分子层面分析了石墨烯尺寸对沥青自修复性能的影响机理。【结果】随着石墨烯层数的减小，石墨烯改性沥青的自修复能力呈现先减小后增加的趋势；多层石墨烯改性沥青(multi-layer graphene modified asphalt，MGMA)间歇前后的疲劳寿命比、复数模量增量比以及累积耗散能比分别比少层石墨烯改性沥青(few-layer graphene modified asphalt，FGMA)提高了38.8%、101.2%、42.3%。石墨烯改性沥青微裂缝自修复过程中范德华势能降低，导致体系能量降低。MGMA裂缝周围分子之间的相互作用能分别比FGMA和单层石墨烯改性沥青(singer-layer graphene modified asphalt，SGMA)提高了24.4%和9.2%。石墨烯改性沥青自修复过程中饱和分扩散系数大于其它组分，并随石墨烯尺寸的减小呈先减小后增大。【结论】石墨烯改性沥青的微裂缝自修复能力主要依靠范德华力以及饱和分扩散能力。不同尺寸石墨烯改性沥青自修复能力的强弱依次顺序为MGMA>SGMA>FGMA。

关键词： 辐射接枝聚合   可逆加成-断裂链转移聚合   氧化石墨烯   N-异丙基丙烯酰胺   脉冲辐解  

摘要： 本研究通过辐射可逆加成?断裂链转移聚合在氧化石墨烯(GO)表面接枝了具有温度响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)。Raman光谱和X射线光电子能谱分析表明,GO在水溶液中共辐射接枝时会被同步还原。吸收剂量为1.8~14.4 kGy时,接枝了PNIPAAm的还原氧化石墨烯(rGO-g-PNIPAAm)还原程度和接枝率均随吸收剂量而增加。脉冲辐解研究证明,NIPAAm与水辐解产生的水合电子(e_(aq)^(-))和羟基自由基(OH)均会反应,反应速率常数分别为1.0×10^(10)L/(mol·s)和(4.3±0.2)×10^(9) L/(mol·s)。NIPAAm与OH反应在不饱和双键位置形成自由基,引发单体自由基加成聚合。而NIPAAm与e_(aq)^(-)的反应,不仅消耗了强还原性的e_(aq)^(-),还生成了还原性较弱的阴离子自由基中间产物,从而降低了r GO的还原程度。低还原程度的rGO表面残余羧基等含氧基团,赋予了rGO-g-PNIPAAm良好的p H响应性。辐射接枝的吸收剂量为3.6 kGy时,所制备的rGO-g-PNIPAAm具有优异的光热转换性能,较未接枝改性的GO提升30%。本工作为制备具有pH和温度双重响应性的光热转换材料提供了便捷、可控的方法。

关键词： 氧化亚铜   石墨烯   纳米复合材料   光催化   抗生素  

摘要： 通过低温液相沉淀法制备了纳米Cu_(2)O和Cu_(2)O/x%rGO(rGO为还原氧化石墨烯,x=0.4%,0.7%,1%)可见光响应型催化剂,对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)、红外吸收光谱(FT-IR)、电化学阻抗谱(EIS)、瞬态光电流等表征,并测试了它们在可见光照射下催化降解抗生素的性能。结果表明:与单组分Cu_(2)O光催化剂相比,负载rGO后光催化效率明显提升,其中Cu_(2)O/1%rGO催化效果最佳,反应90min时盐酸四环素(TC)去除率可达到71.6%,且循环使用4次性能无明显下降。在降解TC过程中,空穴(h^(+))和羟基自由基(·OH)起主要作用。此外,Cu_(2)O/1%rGO光催化去除土霉素也表现出良好的效果。

关键词： 计量学   石墨烯量子点   荧光碳材料   标准物质  

摘要： 石墨烯量子点是指横向尺寸小于30 nm,片层层数在10层以下的一种新型的荧光碳材料,由于其独特的性质和广阔的应用前景,受到了广泛的关注。主要介绍了石墨烯量子点的结构、电学和光学特性,总结了目前石墨烯量子点的主要制备方法,对其在新能源、催化、传感、生物医药、环境修复等方面的应用进行了详细的介绍,最后对石墨烯量子点标准物质的研究进展进行了简单的介绍。未来对石墨烯量子点的研究主要集中在提高光致发光量子产率和生产量,以及拓展其应用范围和制备石墨烯量子点标准物质上,随着新材料设计理念的进步和量子技术的不断发展,石墨烯量子点及其标准物质有望在更多领域展现出其独特的优势和应用价值。