关键词： 氧化石墨烯涂覆砂   双重键合效应   抗氯离子侵蚀   界面过渡区  

摘要： 氧化石墨烯(GO)的不均匀分散和团聚现象严重制约了其对水泥基复合材料孔隙结构及耐久性能的增强效果。通过将GO涂覆于氨基化砂粒表面,系统研究了其对GO水泥基复合材料抗氯离子侵蚀性能的影响规律及机理。结果显示:当GO掺量达到0.3%(质量分数)时,使用GO涂覆砂的方法,快速氯离子迁移测试氯离子渗透深度和扩散系数分别比对照组降低了24.8%和18.5%。压汞法测得有害孔级(>50 nm)孔径分布降低了36.8%。进一步的微观及物相分析测试结果表明,采用GO涂覆砂对水泥基复合材料性能提升的主要原因在于对界面过渡区的优化:一方面,氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂通过与硅羧基的缩合反应紧密地连接到砂表面,另一方面,GO通过表面上的羰基或羧基和偶联剂氨基官能团之间的酰胺键共价键合,通过此“双键效应”GO可以稳定键合在砂表面从而改善其分散性,并同时促进界面过渡区水化,减少界面过渡区的缺陷和裂纹,从而大大提高水泥基复合材料对氯离子传输的抵抗能力。

关键词： 核辐射防护服   石墨烯聚酯纤维   黏胶纤维   胶原蛋白   异形截面   抗菌性  

摘要： 为了保护皮肤健康,特设计开发了核辐射防护服。防护服面料采用双层结构设计,外层经纱和纬纱采用石墨烯聚酯纤维,内层经纱采用石墨烯聚酯纤维,纬纱采用生物基胶原蛋白黏胶纤维。试验结果表明:由三角形截面石墨烯聚酯纤维制成的面料在单粒碘(131I-1)化钠胶囊距织物10cm处的屏蔽率为80.4%;35粒放在织物表面的屏蔽率为56.4%;对氯化锶的吸附率为18.22%,综合防核辐射效果更佳。经检测,此款面料对大肠埃希菌、金黄葡萄球菌、白念珠菌的抑菌率均为99%;对氨气、醋酸、异戊酸、2-壬烯醛的异味成分减少率分别为86.7%、88.0%、98.2%、94.5%,均达到国家标准要求。

关键词： 石墨烯纤维   维生素C   导热系数   电导率   结构尺寸  

摘要： 随着现代工业、国防和科技领域的迅猛发展,散热问题已成为制约多个领域进步的关键瓶颈。采用瞬态电热技术对不同浓度维生素C掺杂的石墨烯纤维进行了深入的热物性和电导率分析。研究发现,室温下氧化石墨烯纤维的导热系数为0.61 W/(m·K),电导率为115.55 S/m;经2%维生素C还原后,石墨烯纤维导热系数提升至1.34 W/(m·K);经1%(质量分数)维生素C还原后,纤维电导率显著增加至1179.34 S/m。探究了石墨烯纤维中声子散射的热传导机制,利用阻温系数模型分析了石墨烯纤维在退火前后的结构尺寸。实验结果表明,经过电流热退火处理后,石墨烯纤维在室温下的导热系数提升了417.16%,结构尺寸增大了0.55倍。该研究可为石墨烯纤维导热导电性能的增强提供坚实的理论基础和技术支持。

关键词： 石墨烯   标签天线   阅读距离   区间分析   不确定性  

摘要： 石墨烯标签天线因具有价格低廉和环境友好的优势而有望替代金属标签天线。然而,石墨烯标签天线在制备过程中受到丝网印刷工艺和石墨烯油墨的影响,不可避免地引入不确定性,使得实际阅读距离与理论值不符。为指导包含不确定性的石墨烯标签天线的设计,使天线阅读距离处于特定范围内,提出一种基于区间分析的算法。通过分析天线理论公式,得到不确定性参数;根据制备经验,为每个不确定性参数估计区间范围,使用区间分析算法(包括区间数学建模和顶点法)计算阅读距离的上下限;通过实验测量了石墨烯标签天线的阅读距离,验证了所提算法。结果表明:所提算法可以有效地计算石墨烯标签天线的阅读距离区间,有助于石墨烯标签天线的实际使用,并为制造过程中的不确定性分析提供指导。

关键词： 石墨烯   艾绒   服饰研发   功能性   健康养生  

摘要： 探讨如何将石墨烯与艾绒有效结合,研发出具有创新性和实用性的服饰产品,并分析其市场前景和发展趋势。

关键词： 氧化石墨烯   功能化改性   环氧树脂   固化行为   力学性能  

摘要： 将十八烷基胺(ODA)和超支化聚酯(HBP)通过化学接枝的方式成功对氧化石墨烯(GO)进行改性,制备改性GO(GO-O和GO-H)。分别将改性前后的GO分散在不同溶剂(水、甲苯)中并静置3 d,考察改性前后GO在不同极性溶剂中的分散性。结果表明:GO的亲水性较强,亲油性差。由于在GO表面引入烷基链段,GO-O在水中的分散性变差,在非极性溶剂中的分散性变好。由于HBP支化分子结构以及多羟基的存在,GO-H在水中和极性溶剂中的分散性均不如GO-O。进一步将改性前后的GO加入环氧树脂(EP)中,制备一系列EP/GO复合材料,对比研究改性前后GO对EP固化行为、力学性能、动态力学性能的影响。结果表明:随着填料的加入,样品的固化温度降低,拉伸强度、断裂伸长率、玻璃化转变温度和储能模量均提高,改善幅度排序为EP/GO-H>EP/GO-O>EP/GO。GO-H的加入对EP复合材料性能的影响比GO-O更为显著,拉伸强度从纯EP的15.9 MPa提升至60.2 MPa,增加279%;断裂伸长率从纯EP的10.5%提升至17.9%,增加70.5%;储能模量从纯EP的1186 MPa提升至1703 MPa,提升幅度高达43.6%;玻璃化转变温度从纯EP的88.2℃提升至100.8℃。

关键词： 空位缺陷   石墨烯   掺杂石墨烯   态密度   静电势   费米能级  

摘要： 针对空位缺陷石墨烯(vG)和Cu原子掺杂空位缺陷石墨烯(Cu/vG)对H_(2)O的吸附,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,开展了vG和Cu/vG体系的静电势(Electrostatic potential,ESP)分析,结果表明vG倾向于吸附H_(2)O的H原子侧,而Cu/vG吸附H_(2)O则有两种构型;进行了vG和Cu/vG体系的态密度分析,结果表明vG的化学活性高于Cu/vG,主要是由于vG中空缺位的C原子的2px和2p_(y)轨道对费米能级附近轨道有显著贡献;计算表明,vG吸附H_(2)O的吸附能介于Cu/vG吸附H_(2)O的两种构型之间;vG和Cu/vG体系吸附H_(2)O时的轨道态密度分析表明,对于吸附能较大的Cu/vG吸附H_(2)O构型,其Cu 3d与O 2p轨道的相互重叠是该体系吸附更强的原因。

关键词： Fe_(3)O_(4)/石墨烯复合膜   超疏水性   油水分离   稳定性  

摘要： 采用水浴法和真空抽滤等方法,在棉布表面成功制备了具有微纳米级粗糙结构的Fe_(3)O_(4)/石墨烯/硬脂酸复合膜,与原始棉布相比,复合膜表现出从超亲水到超疏水的显著变化,水接触角达到156.1°。此外,复合膜在不同pH环境下表现出稳定的超疏水性,对多种油水混合物的分离效率均高于98.4%。并且分离效率和通量在10个循环内没有表现出显著的波动,仍然保持在98%以上。

关键词： 石墨烯发热膜   远红外   冻伤   微循环   炎症  

摘要： 目的研究石墨烯发热膜热疗对不同冻伤模型小鼠的防护作用,以及对微循环和凝血功能的影响。方法远红外干预实验:FIR热疗7 d,4 h/d,10只雄性ICR小鼠随机分为石墨烯-FIR组、碳纤维-FIR组(n=5),干预结束后,红外成像检测小鼠体表温度。冷暴露动物模型建立实验:76只雄性C57BL/6J小鼠随机分为2个实验分组,每个实验组分为对照组(n=8)、模型组(n=10)、石墨烯-远红外(FIR)组(n=10)、碳纤维-FIR组(n=10)。FIR热疗干预7 d,4 h/d。采用急性寒冷暴露(4℃,4 h)和间歇性寒冷暴露(4℃,4 h/d,3 d),制备急性冷暴露和间歇性冷暴露小鼠模型,并进行肛温检测。液氮法制备冻伤模型及评价:24只雄性ICR小鼠随机分为模型组、石墨烯-FIR组、碳纤维-FIR组(n=8)。采用液氮冷冻法直接冻伤皮肤,制备冻伤模型。造模前FIR热疗干预7 d,4 h/d,造模后第3、6天对冻伤区域表观指标进行评分。角叉菜胶诱发小鼠尾部血栓模型建立及评价:40只雄性ICR小鼠随机分为对照组、模型组、石墨烯-FIR组、碳纤维-FIR组、哌唑嗪阳性药组(n=8)。腹腔注射角叉菜胶(2.5 mg/kg)进行尾部血栓模型的制备。造模前FIR热疗干预7 d,4 h/d。造模24 h后测量尾部血栓长度,通过HE检测病理变化,取血检测各组小鼠血栓因子:6-keto-PGF1α、TXB2、t-PA,以及炎症因子:IL-6、IL-1β、TNF-α的变化。结果冷暴露实验结果显示,与模型组相比,石墨烯-FIR组小鼠肛温升高。液氮冻伤实验结果表明,石墨烯-FIR热疗能够降低小鼠冻伤区域表观评分(P<0.01),改善冻伤程度,且效果优于碳纤维-FIR组。角叉菜胶诱导血栓实验结果显示,与模型组比较,石墨烯-FIR组黑尾长度缩短(P<0.05),血栓面积减少,尾部血栓处血流灌注量升高(P<0.01);血栓因子TXB2和炎症因子TNF-α、IL-6水平下降(P<0.01),6-keto-PGF1α和t-PA水平升高(P<0.05)。结论石墨烯发热膜热疗通过促进血液微循环,降低炎症发生,改善凝血功能障碍来改善不同程度冻伤引起的组织损伤。

关键词： 锦纶针织物   还原氧化石墨烯   聚吡咯   应变传感材料   运动监测  

摘要： 为探究还原氧化石墨烯(rGO)和聚吡咯(PPy)配合使用在电阻式应变传感材料制备中的应用,以锦纶针织物为基材,然后依次对其进行rGO和PPy改性处理。然后利用SEM照片、FT-IR光谱和XRD图谱对制备的PPy-rGO改性锦纶针织物进行表征。得益于PPy-rGO改性锦纶针织物的高导电性[(345±6)Ω/4 cm]和较好的延伸性,其所构建的应变传感器表现出较快反应(反应时间31 ms)和良好的循环稳定性(循环时间2 400 s)。此外,该应变传感器还能有效监测人体关节运动,为针织物应变传感材料的制备提供理论参考。