关键词： 氮掺杂石墨烯   等离子体   表面改性   α,β-不饱和醛   选择性加氢   催化技术  

摘要： 使用等离子体表面改性技术对石墨烯(GR)进行处理,通过优化气源、放电功率、放电时间和工作气压,制备了具有两亲表面的氮掺杂GR(NDGR),以其为载体制备了Pt纳米催化剂(Pt/NDGR)。采用FTIR、Raman、元素分析仪、TEM和光学接触角测量仪对催化剂进行了表征,并评价了其对肉桂醛(CAL)水相加氢反应的催化性能。结果表明,采用等离子体两步接枝工艺,即先以O_(2)为等离子体气源活化GR表面,再以NH_(3)为等离子体气源在GR表面接枝含氮基团得到的氮掺杂GR[NDGR(O_(2)-NH_(3))]具有最佳的表面性质。与GR负载Pt催化剂(Pt/GR)相比,在放电功率140 W、工作气压200 Pa、放电时间6 min的最佳条件下制备的NDGR(O_(2)-NH_(3))负载Pt催化剂[Pt/NDGR(O_(2)-NH_(3))]在CAL水相加氢反应中显示出优良的催化性能。在80℃、3MPa、Pt/NDGR(O_(2)-NH_(3))为催化剂、4 h的反应条件下,CAL的转化率达98%,肉桂醇的选择性约为84%,反应速率常数为(1.072±0.051)h^(–1),远高于Pt/GR为催化剂的(0.624±0.023)h^(–1);其反应活化能约为14 kJ/mol,仅为Pt/GR为催化剂的(约29k J/mol)的48.3%。Pt/NPGR(O_(2)-NH_(3))的高催化性能得益于GR表面接枝少量含氮基团后Pt纳米粒子锚定位点的增加、对底物的高吸附性能以及金属-载体间协同作用。

关键词： 石墨烯   人民邮电出版社   碳材料   生命起源   文明进步   发现历程  

摘要： 《石墨烯的前生今世》作者:石墨烯联盟出版社:人民邮电出版社出版时间:2022年11月简介:从生命起源到工业时代,碳材料的发展与文明进步息息相关。新型碳材料石墨烯的出现会带来怎样的变革?本书回顾石墨烯的发现历程,直面关于石墨烯“一股脑吹捧”与“一棒子打死”的偏见,阐释如何正确认识石墨烯的过去、现在和未来,以及石墨烯对学术界、产业界带来的深远意义。

关键词： 石墨烯复合材料   石墨烯薄膜   改性石墨烯复合材料   防腐蚀   研究进展  

摘要： 介绍了石墨烯复合材料的防腐蚀原理,总结了国内外石墨烯和氧化石墨烯防护膜在金属防腐蚀领域的研究现状及存在的问题。简要介绍了改性石墨烯复合涂层的制备工艺及其效果。从无机纳米氧化物/石墨烯复合材料、聚苯胺/石墨烯复合材料、聚氨酯/石墨烯复合材料和硅烷/石墨烯复合材料等四方面综述了改性石墨烯复合材料在金属防护中的应用,指出目前我国石墨烯复合材料存在的主要问题,并对石墨烯复合材料在金属防腐蚀领域的研究方向进行了展望。

关键词： 分子动力学模拟   图形处理单元   石墨烯水溶液   芘磺酸钠盐  

摘要： 随着GROMACS软件版本的更新,图形处理单元(Graphics Processing Unit,GPU)对分子动力学模拟的性能影响越来越大。通过比较中央处理器(Central Processing Unit,CPU)和GPU在两种不同硬件设置中的性能,清楚地显示了GPU具有更快、更高效的计算优势。采用芘磺酸钠盐(一种小分子分散剂)制备了石墨烯水基分散液,并采用GPU加速进行了高效率的分子动力学模拟。同时,还利用NVT(常数、体积、温度)系综进行初始系统平衡,节省了达到总体平衡的时间。研究结果是通过对分子如何运动以及它们所经历的平均力详细分析得出的,这些分析通过牵引模拟和伞形采样等特定模拟技术获得。这些发现揭示了各种分散剂在石墨烯液相剥离中,特别是在潜在动能陷阱的情况下的独特行为。

关键词： 铜基复合材料   石墨烯   氧化铈   性能   电触头  

摘要： 为了提高铜基复合材料的综合性能,本试验设计了三种高强度、高导电性的电触头材料。将氧化石墨烯(GO)和CeO_(2)纳米粒子优良的电学和力学性能引入到电接触性能稳定的铜基复合材料中,采用放电等离子烧结(SPS)的方法制备了Cu/30Cr、0.5GO/CeO_(2)-Cu/30Cr、1.0GO/CeO_(2)-Cu/30Cr三种电触头材料,研究氧化石墨烯负载氧化铈对铜基复合材料性能的影响。研究结果显示在烧结过程中,GO被还原为rGO,原位形成的Cr_(3)C_(2)和CeO_(2)纳米颗粒的位错钉扎效应对材料起到了强化作用,氧化石墨烯负载氧化铈的加入提高了复合材料的综合性能。

关键词： 金纳米球   氧化石墨烯   药物载体   抗癌  

摘要： 采用化学还原法制备了氧化石墨烯-金纳米球(GO-AuNP),利用透射电子显微镜(TEM)、紫外-分光光度计(UV-Vis)和激光粒度仪等对GO-AuNP进行了表征,并利用红外热成像仪对其光热性能进行了研究。将GO-AuNP负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)制备成纳米药物复合物(GO-AuNP@DOX),并通过荧光分光光度计对DOX的负载和释放进行了检测;结果显示,GO-AuNP@DOX中DOX的释放在弱酸性环境下更优,并且在808 nm激光照射条件下pH=5.3时释放量可以达到30.51%。采用共聚焦显微镜分析了癌细胞对GO-AuNP@DOX的摄取能力;采用CCK-8细胞毒性实验分析了GO-AuNP@DOX的体外杀伤肿瘤细胞能力,细胞毒性实验证明GO-AuNP载体具备良好的生物相容性,体内抗肿瘤实验结果表明,荷瘤小鼠在化疗光热协同作用可以很好地抑制肿瘤生长。结果表明,GO-AuNP纳米药物载体具有光热转换能力优异、生物相容性优良的优点,其pH/近红外光谱(NIR)双重药物控释性能使药物载体在化疗-光热协同治疗肿瘤方面具有潜在的应用价值。

关键词： 离子液体   再生纤维素   智能包装   石墨烯  

摘要： 本研究提出了一种高强度可降解纤维素基复合打包带替代传统聚乙烯打包带的可靠策略,采用离子液体溶解制备再生纤维素材料,探讨了石墨烯对其导电性和机械性能的影响,从而制备高强度新型可再生复合打包带,并初步探索了其在智能包装领域的应用前景。结果表明,纤维素含量5%时,制得的再生纤维素丝和再生纤维素膜的拉伸强度分别可达194和74 kPa;双层打包带的最大应力可达26.3 MPa;再生纤维素打包带对于环境湿度和压力变化响应灵敏且具有良好的抗水性和生物降解性;纤维素和石墨烯质量比为1∶1时,纤维素/石墨烯复合材料电导率达0.8 S/m。

关键词： 陶瓷摩擦副   聚多巴胺   摩擦性能   纳米复合材料   分散稳定性   分子动力学模拟  

摘要： 目的提高润滑油在陶瓷摩擦副中的润滑性能。方法通过一步法制备银/聚多巴胺改性氧化石墨烯(Ag/PGO)纳米复合粒子,并作为润滑油的添加剂,通过摩擦试验研究含Ag/PGO润滑油的润滑性能。通过重力沉降法测试Ag/PGO在润滑油中的分散稳定性。观察磨痕微观形貌,通过分子动力学模拟方法,揭示含Ag/PGO润滑油的润滑机理。结果聚多巴胺改性氧化石墨烯(PGO)在润滑油中可以稳定分散25 d,Ag/PGO在润滑油中可以稳定分散10 d。含Ag/PGO润滑油在Si_(3)N_(4)/Si_(3)N_(4)、Si_(3)N_(4)/GCr15两种摩擦副中均表现出良好的润滑性能,含Ag/PGO润滑油在Si_(3)N_(4)/Si_(3)N_(4)摩擦副中的最佳质量分数为0.05%,与基础油相比,其摩擦因数和磨痕宽度分别降低了16.8%、17.6%;在Si_(3)N_(4)/GCr15摩擦副中的最佳质量分数为0.2%,其摩擦因数和磨痕宽度分别降低了53.6%、22.7%。表明含添加剂润滑油的磨痕表面质量得到提升。结论聚多巴胺经改性,可以有效提高氧化石墨烯在润滑油中的分散性能。与Si_(3)N_(4)壁面相比,含Ag/PGO的润滑油易于吸附在GCr15壁面。在剪切过程中,Ag/PGO与润滑油分子的相互作用减小了润滑油分子与摩擦壁面的相互作用能,减小了摩擦阻力,因此含Ag/PGO的润滑油在Si_(3)N_(4)/GCr15摩擦副中表现出更好的润滑性能。

关键词： 太赫兹探测器   光热电效应   拓扑绝缘体   范德华异质结  

摘要： 太赫兹技术因其在医学成像、深空探索、无线通信、无损检测等领域的应用前景而受到广泛关注。然而,常温条件下对太赫兹辐射进行高灵敏度检测仍然是一个极大的技术挑战。文中利用低热导率的磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)与高热导率的石墨烯形成范德华异质结,进而构建了一种异质结结构的太赫兹探测器。室温条件下,在0.04 THz与0.12 THz的频率太赫兹辐射照射下,探测器展现出超快的光电响应速度(16μs)和较高的响应度(0.43 mA/W和4.61 mA/W),同时具备较低的噪声等效功率(2.04 nW/Hz^(1/2)和190.58 pW/Hz^(1/2))。结果表明,基于石墨烯-MnBi_(2)Te_(4)异质结的太赫兹探测器在太赫兹探测领域具有巨大的应用潜力。

关键词： 石墨烯   方波阳极溶出伏安法   锌离子   氧化铈  

摘要： 采用滴涂法制备了一种石墨烯/纳米氧化铈/Nafion修饰的玻碳电极(GR/CeO_(2)/Nafion/GCE),以循环伏安(CV)、方波阳极溶出伏安(SWASV)、正交试验等方法研究了Zn^(2+)在GR/CeO_(2)/Nafion/GCE上的电化学行为。在最优实验条件下,Zn^(2+)的响应峰电流与Zn^(2+)浓度在5~800μg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.998,方法检出限为1.20μg/L。GR/CeO_(2)/Nafion/GCE具有良好的稳定性、重现性及抗干扰性,用于对海水中Zn^(2+)进行检测,加标回收率为94.2%~102.3%。