石墨烯基纳米复合材料的新进展:结构、合成方法及应用

随着石墨烯研究的发展,将石墨烯与其他物质结合生成复合材料,已经成为该领域的研究热点。由于复合材料各成分之间可以产生协同效应,使得其相关性能得到提高,在诸多领域有着广阔的应用前景。以石墨烯基纳米复合材料为综述对象,详细介绍了制备石墨烯基纳米复合材料的两种新颖方法:气-液界面合成、采用独特的还原剂还原氧化石墨烯。着重介绍了石墨烯-金属氧化物复合材料的制备以及其在气敏传感、生物和智能设备等领域的应用,并展望了A-B-石墨烯三元复合材料的研究前景和发展趋势。     

石墨烯类材料在疾病诊断治疗方面的研究进展

石墨烯是处于蜂窝状晶体点阵上的碳原子以sp2杂化链接形成的单原子层二维晶体,因独特的结构及优异的性能而备受关注,并在复合材料、纳米电子器件、能量储存和转换、液晶显示等众多领域具有重要的应用前景.主要介绍石墨烯类材料在疾病诊断和治疗方面的应用研究,包括生物分子检测、生物成像等诊断检测和药物载体、光动力治疗等肿瘤治疗方面的应用,并展望了其在生物医学领域的发展前景.     

专利视角下基于石墨烯材料的显示技术研究进展

石墨烯是一种集高机械强度、电导率、热导率、透明性和抗渗性等诸多优点于一身的新型材料。自被发现以来,在医学、生物、新能源、微电子等多个领域被广泛关注,相关技术也成为各国专利布局的重要战场。从专利角度分析了石墨烯基材料在显示领域中的技术分布、重要申请人专利布局,详述了石墨烯及其衍生/复合材料在半导体显示领域中的具体应用。研究展示出石墨烯基材料的优秀性能与应用潜力,同时也为石墨烯在显示技术中的进一步研究与发展提供了参考与新思路。     

氧化石墨烯/壳聚糖生物复合材料的制备及应用研究进展

氧化石墨烯/壳聚糖复合材料是近几年发展的一种新型生物复合材料,具有独特的力学性能、吸附性能、电化学性能以及抗菌性能等。本文综述了近几年来氧化石墨烯/壳聚糖复合材料的研究进展,简单介绍了该复合材料的制备方法,详细阐述了该复合材料在高机械强度材料、废水处理、电化学传感器、生物医学材料等领域的应用研究,最后对氧化石墨烯/壳聚糖复合材料在低成本、大规模制备,复合材料的结构性质以及在新领域的应用等方面进行了展望。     

丝素蛋白复合石墨烯类材料在生物医学领域中的研究进展

丝素蛋白是一种天然生物聚合物,因其具有独特的弹性、柔韧性、生物相容性和生物可降解性而在生物医学领域有很大的应用潜力。然而,低成骨能力和力学性能不足限制了其在骨科等领域的应用。石墨烯是一种碳质新材料,具有强度高、延展性能优良以及导热系数高、电子迁移率高和电阻率低等特性。以氧化石墨烯、还原氧化石墨烯为代表的石墨烯类纳米材料在保持石墨烯特性的基础上,又分别被赋予了良好的水溶性、生物相容性及电化学活性等卓越的理化性能,近年来已成为生物医学领域的研究热点。研究发现,将丝素蛋白与石墨烯类材料联合应用,可结合各自特点以制备出性能更优的复合材料,从而开辟更广阔的应用前景。本文综述了丝素蛋白复合石墨烯类材料的制备方法、性能及其在生物医学领域的应用,并展望了此类复合材料在生物医学领域未来的发展趋势。     

拉曼光谱在石墨烯聚合物纳米复合材料中的应用EI北大核心CSCD

拉曼光谱不仅能够用于确定石墨烯的物理性质、缺陷程度及层数等,也逐渐发展成为研究石墨烯聚合物复合材料重要的分析表征工具。石墨烯拉曼特征峰可用于对复合材料中石墨烯进行二维及三维的拉曼成像,从而获得石墨烯的分散状态。石墨烯拉曼特征峰的位移能够灵敏地反映石墨烯的形变程度,从而定量地评估复合材料中石墨烯与聚合物分子之间的相互作用、计算石墨烯的有效杨氏模量以及确定石墨烯的空间取向。本文综述了拉曼光谱在石墨烯聚合物复合材料领域的应用研究,介绍了拉曼光谱技术在石墨烯聚合物复合材料领域的最新研究进展,如石墨烯复合材料的微观变形机理、石墨烯与聚合物基体之间的应力转移效率、影响材料性能的关键性因素等。石墨烯聚合物复合材料的拉曼光谱研究目前仍以模型化复合材料为主要研究对象,而且聚合物基体的荧光效应也会在一定程度上限制拉曼光谱的应用。针对于此,可适当提高激发光的功率而产生一些非线性效应,以大幅增大拉曼光强度,从而使拉曼光谱技术在石墨烯聚合物复合材料领域中得到更广泛的应用。     

拉曼光谱在石墨烯聚合物纳米复合材料中的应用

拉曼光谱不仅能够用于确定石墨烯的物理性质、缺陷程度及层数等,也逐渐发展成为研究石墨烯聚合物复合材料重要的分析表征工具。石墨烯拉曼特征峰可用于对复合材料中石墨烯进行二维及三维的拉曼成像,从而获得石墨烯的分散状态。石墨烯拉曼特征峰的位移能够灵敏地反映石墨烯的形变程度,从而定量地评估复合材料中石墨烯与聚合物分子之间的相互作用、计算石墨烯的有效杨氏模量以及确定石墨烯的空间取向。本文综述了拉曼光谱在石墨烯聚合物复合材料领域的应用研究,介绍了拉曼光谱技术在石墨烯聚合物复合材料领域的最新研究进展,如石墨烯复合材料的微观变形机理、石墨烯与聚合物基体之间的应力转移效率、影响材料性能的关键性因素等。石墨烯聚合物复合材料的拉曼光谱研究目前仍以模型化复合材料为主要研究对象,而且聚合物基体的荧光效应也会在一定程度上限制拉曼光谱的应用。针对于此,可适当提高激发光的功率而产生一些非线性效应,以大幅增大拉曼光强度,从而使拉曼光谱技术在石墨烯聚合物复合材料领域中得到更广泛的应用。     

基于石墨烯的电化学生物传感器在药物检测方面的研究进展

石墨烯具有较强的导电性、大比表面积和良好的生物相容性等特性,将其应用于电化学生物传感器中检测药物,可以有效地提高生物传感器对药物检测的性能。主要介绍了近年来基于石墨烯复合材料修饰的电化学生物传感器在药物检测方面的应用,并对该领域的发展做一展望。     

新型石墨烯复合材料的研究进展

石墨烯复合材料具有不同的结构和组成,包括石墨烯/聚合物、石墨烯/金属、石墨烯/金属氧化物等二元复合材料以及石墨烯/无机材料/聚合物三元复合材料.它们优异的物理和化学性质,在众多领域内显示出广阔的应用前景,如储能、传感器、催化剂载体和电极材料等领域.制备具有新颖结构和组成的石墨烯材料及其应用研究已经成为复合材料领域的研究前沿和热点之一.综述了新型石墨烯复合材料的制备、组成以及应用的研究进展,探讨了该研究领域亟待解决的问题以及今后可能的发展前景.     

石墨烯纳米复合材料在电子转移及光电转换中的应用研究

石墨烯及其衍生物作为二维碳纳米材料可以有效地结合金属、半导体纳米粒子,同时,石墨烯及其衍生物与有机功能分子之间也可以通过共价或以π-π、静电等非共价形式发生相互作用。简述了石墨烯纳米复合材料的基本结构、制备策略、电子储存与转移以及能量传递特性,讨论了石墨烯纳米复合材料在光、电催化、电化学太阳能电池等领域中的研究应用进展。     

石墨烯及其纳米复合材料作为锂离子电池负极的研究进展

自2004年被发现以来,石墨烯及其纳米复合材料因其特殊的结构和优异的性能而受到广泛关注,并在锂离子电池负极方面展现出巨大的应用价值.首先简单介绍了石墨烯及其常用制备方法,然后详细介绍了石墨烯及其纳米复合材料作为锂离子电池负极材料的研究现状,并阐述了各自的优势与不足,提出了一些改进方案,最后展望了其在锂电负极的应用前景和未来面临的挑战.     

石墨烯及其纳米复合材料作为锂离子电池负极的研究进展

自2004年被发现以来,石墨烯及其纳米复合材料因其特殊的结构和优异的性能而受到广泛关注,并在锂离子电池负极方面展现出巨大的应用价值。首先简单介绍了石墨烯及其常用制备方法,然后详细介绍了石墨烯及其纳米复合材料作为锂离子电池负极材料的研究现状,并阐述了各自的优势与不足,提出了一些改进方案,最后展望了其在锂电负极的应用前景和未来面临的挑战。     

石墨烯复合材料的研究进展

石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。本文综述了石墨烯的制备方法并分析比较了各种方法的优缺点, 简单介绍了石墨烯的力学、光学、电学及热学性能。基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向, 本文详细介绍了石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料的制备及应用, 并特别讨论了石墨烯/块体金属基复合材料的制备方法和其优异性能。     

石墨烯基复合材料的三维组装与应用研究进展

三维石墨烯结构体不仅继承了二维石墨烯片完美的碳晶体结构,还展现出超低的密度、极高的孔隙率和较大的比表面积等特点,具有导电、导热、吸附等优异性能,是近年来石墨烯功能材料中的一颗新星。目前,石墨烯与聚合物、无机纳米材料组装成三维结构复合材料的研究已经取得了实质性进展,研究者通过丰富的化学和物理路径实现了石墨烯与功能组分的三维有序组装,并赋予该材料奇特的结构特点和性能优势。这些特性使材料在能量储存、环境保护、传感器等研究领域表现出不错的应用前景。根据当前研究热点,综述了石墨烯基复合材料的三维组装与应用的研究进展,包括三维石墨烯/聚合物复合材料与三维石墨烯/无机纳米复合材料两种体系。重点总结了两种体系的三维组装方法,并分析了复合材料中石墨烯与功能组分的结构特点,简要概括了当前三维石墨烯基复合材料在环境保护、超级电容器等不同领域的应用进展,并对三维石墨烯基复合材料的三维结构设计与多样化应用进行了展望。     

聚合物基石墨烯纳米复合材料的研究进展

综述了聚合物基石墨烯及改性石墨烯纳米复合材料的研究进展.添加少量的石墨烯就可以显著提聚合物材料的各方面性能,因此,近年来石墨烯得到了学术界和工业界的高度关注,石墨烯、氧化石墨烯的改性,以及聚合物基石墨烯纳米复合材料被广泛研究.通过广泛的文献阅读对聚合物基石墨烯纳米复合材料的结构、制备方法以及性能进行了深入探讨.     

石墨烯基超级电容器电极材料研究进展

石墨烯基纳米复合材料是制备超级电容器电极的重要原料之一,也是当下的研究热点。首先介绍了石墨烯/导电聚合物、石墨烯/金属氧化物两类二元纳米复合材料的特点及其制备方法;再介绍了三种不同结构类型的石墨烯/导电聚合物/金属氧化物三元纳米复合材料,并通过分析其结构特点,说明其优势与不足;最后简要介绍了石墨烯与金属硫化物、贵金属粒子以及其他碳材料复合的研究现状。通过分析可知,目前石墨烯基纳米复合材料仍存在较多不足之处,寻求快速、绿色、经济的方法制备能有效提高超级电容器电化学性能的石墨烯基纳米复合材料,将是未来的发展方向。     

石墨烯材料的制备及其在电化学领域的应用

石墨烯具有独特的结构和优异的电学、热学、力学等性能,自从2004年被成功制备出来,一直是全世界范围内的一个研究热点.由于石墨烯具有巨大的表面体积比和独特的高导电性等特性,石墨烯及其复合材料在电化学领域中有着诱人的应用前景,因此,石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的研究是石墨烯材料研究的一个重要领域.综述了石墨烯与石墨烯复合材料的制备及其在超级电容器、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池等电化学领域中应用的研究现状,展望了石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的未来发展前景.     

石墨烯透明导电薄膜可控制备及实用性研究

新型二维材料石墨烯,因其优异特性被认为是众多领域的理想新型功能材料,其产业化应用是当前及未来的重要研究课题之一。综述了针对性提高石墨烯导电薄膜透光率和导电性能的可控制备的最新研究进展,包括可控制备大尺寸、大面积石墨烯,以及通过掺杂或与其他材料形成复合材料等方法有效提高石墨烯薄膜的光电性能,并对石墨烯透明导电薄膜电极在触摸屏、显示屏等的实用化应用进行了探讨和展望。     

An efficientfficient,controllable and facile two-step synthesis strategy: Fe<Subscript>3</Subscript>O<Subscript>4</Subscript>@RGO composites with various Fe<Subscript>3</Subscript>O<Subscript>4</Subscript> nanoparticles and their supercapacitance properties

An efficient,controllable,and facile two-step synthetic strategy to prepare graphene-based nanocomposites is proposed.A series of Fe3O4-decorated reduced graphene oxide (Fe3O4@RGO) nanocomposites incorporating Fe3O4 nanocrystals of various sizes were prepared by an ethanothermal method using graphene oxide (GO) and monodisperse Fe3O4 nanocrystals with diameters ranging from 4 to 10 nm.The morphologies and microstructures of the as-prepared composites were characterized by X-ray diffraction,Raman spectroscopy,nitrogen adsorption measurements,and transmission electron microscopy.The results show that GO can be reduced to graphene during the ethanothermal process,and that the Fe3O4 nanocrystals are well dispersed on the graphene sheets generated in the process.The analysis of the electrochemical properties of the Fe3O4@RGO materials shows that nanocomposites prepared with Fe3O4 nanocrystals of different sizes exhibit different electrochemical performances.Among all samples,Fe3O4@RGO prepared with Fe3O4 nanocrystals of 6 nm diameter possessed the highest specific capacitance of 481 F/g at 1 A/g,highlighting the excellent capability of this material.This work illustrates a promising route to develop graphene-based nanocomposite materials with a wide range of potential applications.     

自组装液晶性石墨烯功能材料的研究进展

目的分析液晶性石墨烯功能材料的研究现状及在电子器件中的应用前景。方法分别从热致液晶性石墨烯和溶致液晶性石墨烯材料的制备、表征和自组装特性等方面对目前的功能性石墨烯材料进行综述,并系统分析石墨烯的自组装性能对其在电子器件中电学性能的影响。结果石墨烯的结构对其电学性能有着重要的影响,自组装技术实现了石墨烯的高度有序性,提升了石墨烯的电学性能。结论自组装液晶性石墨烯材料能够实现高性能的电子器件的制备,有助于石墨烯在电子器件中的广泛应用。