聚吡咯/氧化石墨烯/氧化铜纳米棒复合材料的制备及其对葡萄糖催化性能的研究

采用静电吸附的方法制备出氧化石墨烯/氧化铜纳米棒复合物,再利用原味聚合的方法在氧化石墨烯/氧化铜纳米棒(GO/CuO-NRs)复合物上原味聚合上吡咯单体。通过对复合材料进行XRD、TEM、SEM和FT-IR的表征,说明制备了聚吡咯/氧化石墨烯/氧化铜纳米棒(PPy/GO/CuO-NRs)复合材料,并对复合材料电极催化葡萄糖进行了研究。结果表明,复合材料对葡萄糖有良好的催化性能。     

聚吡咯/氧化铜纳米管的制备及其催化性能研究

聚吡咯/氧化铜纳米管(PPy/CuO-NTs)新型复合材料通过在氧化铜纳米管上原位聚合单体吡咯,以过硫酸铵为氧化剂、赖氨酸为表面修饰剂制备出来。通过FT-IR、XRD、SEM、TEM以及TGA对其结构和形貌进行了表征,并研究了其在超声条件下对罗丹明B的催化降解作用。结果表明:PPy/CuO-NTs对罗丹明B有很好的催化降解性能。     

氮掺杂二氧化钛/聚吡咯（TiO2@Polypyrrole）纳米球的制备及其超声催化性能研究

本文介绍了氮掺杂TiO2纳米球的制备方法,并对TiO2纳米球的超声催化性能进行改进,提高它的超声催化活性。改变方法是利用原位聚合法对TiO2纳米球进行聚吡咯(PPy)包覆来制备TiO2@PPy纳米球,并且在制备TiO2纳米球的过程中引入N离子,以此来提高它的催化效率(本实验超声催化降解罗丹明B),通过透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对其结构和形貌进行了表征,并利用紫外可见光谱(UV-VIS)表征了其在超声条件下对罗丹明B的超声催化降解性能。结果表明:氮掺杂TiO2@PPy纳米球对罗丹明B有很好的超声催化降解性能。     

水热法制备镍掺杂ZnS纳米棒的显微组织与光催化性能（英文）

采用水热法合成纯ZnS和Ni掺杂ZnS纳米棒。通过X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、色散能量分析谱仪(EDS)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等技术分别研究Ni掺杂对样品的物相结构、形貌、元素组成和光学性能的影响,并通过紫外光照射在水溶液中降解有机染料罗丹明B(RhB)研究Zn_(1-x)Ni_xS纳米棒的光催化活性。结果表明:所有样品具有纤锌矿结构,结晶良好。样品的形貌均为一维纳米棒结构,分散性较好,晶格常数发生畸变。掺杂Zn_(1-x)Ni_xS的带隙小于纯ZnS的,因此,发生红移现象。Ni掺杂ZnS纳米材料能增强降解有机染料罗丹明B的光催化活性,尤其是Zn_(0.97)Ni_(0.03)S样品对罗丹明B具有较好的光催化性能和光催化稳定性。     

高性能锂离子电池负极多孔CuO/GO纳米片的制备（英文）

通过简单、环保的方法成功制备了多孔CuO/GO纳米片。在该合成体系中,首先由碱性溶液中GO和Cu2+的静电作用生成Cu(OH)2/GO复合沉淀,经脱水制得多孔CuO纳米片。利用XRD、SEM、TEM等技术对多孔CuO/GO纳米片的结构及电化学性能进行表征,该复合纳米片表现出高可逆容量,优良的倍率容量和循环稳定性。结果表明:引入氧化石墨烯和合成多孔纳米结构相结合的制备方法,能实现优良的电化学性能,对于下一代高性能锂离子电池具有很好的应用前景。     

TiO_2纳米棒复合材料的制备及生长过程研究

采用乙醇/水混合溶剂热法,制备以粉煤灰空心微球为基底的TiO_2纳米棒复合材料,研究了不同制备条件下纳米棒的形貌特点,分析其生长过程。结果表明:TiO_2纳米棒为金红石相,其形貌和尺寸与乙醇溶剂、钛源浓度、反应时间密切相关,适量的乙醇溶剂,使纳米棒结晶效果变好,四方棒状形貌明显,随着钛源浓度和反应时间的增加,TiO_2纳米棒尺寸增大;TiO_2纳米棒复合材料对罗丹明B具有较好的光催化降解效果。     

石墨烯/银纳米复合材料的制备及抗菌性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),加入一定量的聚乙烯亚胺和硝酸银(PEI-Ag+)配位复合物,通过自组装法组装,利用硼氢化钠的还原性,制备石墨烯/银纳米复合材料。用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、红外吸收光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、循环伏安法(CV)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)等手段对所制备的石墨烯/银纳米复合材料进行表征。以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为模型对纳米复合材料的抗菌性能进行研究。结果表明:银纳米粒子负载在石墨烯表面形成石墨烯/银纳米复合物材料,石墨烯/银纳米复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌生长具有较好的抑制作用,且抗菌性能稳定。当石墨烯/银纳米复合材料浓度为4和15 mg/m L时,分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果好。     

PAN/PANI/rGO/Au复合纤维的制备及其催化、原位SERS监测性能

本研究首先利用静电纺丝技术构建了还原氧化石墨烯(rGO)增强的聚丙烯腈/聚苯胺复合纤维(PAN/PANI/rGO),然后采用原位还原的方法在其表面生长金纳米颗粒得到了PAN/PANI/rGO/Au复合纤维,通过SEM,FTIR,XRD,XPS,Raman和UV-Vis光谱等手段对复合纤维进行了结构和形貌表征,最后以NaBH4还原四硝基苯酚(4-NP)为模型,研究了复合纤维的催化性能和原位SERS检测该催化还原反应的过程,并将其与同种方法制备的PAN/PANI/GO/Au和PAN/PANI/Au复合纤维进行比较。结果表明,rGO增强的PAN/PANI/rGO/Au复合纤维具有优于PAN/PANI/GO/Au和PAN/PANI/Au复合纤维的催化活性、原位增强SERS检测的能力和循环性能。     

Ag/BiVO_4复合纳米纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝法制备了不同Ag负载含量的Ag/Bi VO_4纳米纤维复合材料,并对其相结构,形貌,可见光催化性能进行了表征。结果表明,Ag的引入能够很大程度提高复合材料的光催化效率,10%Ag负载的Ag/Bi VO_4复合纳米纤维能够在可见光辐照20 min内将罗丹明B完全降解。这种异质结够有利于光生电子空穴对的分离,提高光生载流子寿命,是Ag/Bi VO_4复合纳米纤维光催化性能显著提高的原因。     

烧结钕铁硼表面复合电沉积氧化石墨烯镀锌层

目的烧结钕铁硼(NbFeB)是一种应用范围非常广泛的多孔磁性材料,由于多孔结构易发生腐蚀,需在其表面制备相应的镀层进行防护。方法利用电沉积法将提前制备的氧化石墨烯(GO)与镀锌溶液混合,在NdFeB基体表面电沉积制备出锌镀层与氧化石墨烯复合镀锌层。结果镀锌液中,氧化石墨烯(GO)的浓度、阴极电流密度以及搅拌速度,对复合镀锌层的表面微观形貌具有一定的影响,同时一定浓度的氧化石墨烯(GO)可以改变镀层的生长取向,Zn/rGO的优先生长晶面由(100)变成(002)。膜层的微观形貌从纯锌紧密堆积在一起的凸起晶粒变成了Zn/rGO的纳米片状形貌。交流阻抗和动电位极化曲线结果表明,镀Zn层和Zn/rGO复合镀锌层经过3.5%Na Cl溶液中浸泡后,Zn/rGO纳米复合镀层的耐腐蚀性能明显增加。结论相比于单一的镀锌层,Zn/GO复合镀锌层的耐腐蚀性明显增加。     

间苯二胺-氧化石墨烯/有机涂层的制备及防腐性能研究

针对有机涂层中氧化石墨烯(GO)分散性差、与树脂相容性不好的问题,本工作选择间苯二胺作为"桥接物质",利用其分子上的两个胺基与GO和环氧树脂的环氧基团分别键合,从而改善GO与环氧树脂间的相容性。同时,利用间苯二胺的空间位阻效应有效改善了GO的团聚问题,提高在环氧树脂中的分散性。采用化学接枝法得到间苯二胺表面改性的GO(M-GO),并制备了M-GO与环氧树脂E-44复合涂料(EP/M-GO)。结果表明,间苯二胺的胺基能够成功与GO表面的环氧基团键合,且在透射电镜下可以观察到M-GO呈现出少量片层的状态,团聚现象明显改善。另一方面,涂层截面形貌表明M-GO与基料树脂之间结合良好。复合涂料在12 d的盐雾实验后仍然能够为金属基底提供保护,且浸泡1000 h后的阻抗模值(|Z|0.01 Hz)仍可达109数量级,防腐性能明显提高。     

电沉积制备氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层

采用电沉积方法在钛表面制备氧化石墨烯-羟基磷灰石(Graphene oxide/Hydroxyapatite,GO/HA)复合涂层,通过调整GO的浓度,研究GO对所得涂层晶体结构及生物学性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱分析所得涂层的表面形貌和物相构成,用SEM观察涂层表面MG63成骨样细胞生长情况。结果表明,电沉积法可在钛表面制备GO/HA复合涂层,且随GO浓度增加,HA结晶度增加。此外,复合涂层较单纯HA涂层更能促进成骨样细胞早期粘附。     

模板法制备纳米MnO2/CNT复合材料及其在锂电池中的应用

以P123为表面活性剂,采用软模板法合成MnO2/CNT纳米复合材料。采用X射线衍射、热重和差热分析、傅立叶变换红外光谱分析和高分辨率透射电子显微镜对样品进行表征。结果表明,样品为弱结晶的α-MnO2,直径约10nm,长30？50nm,它们附着在碳纳米管壁上。样品的电化学性能通过组成Li-MnO2进行电池充放电和电化学阻抗测试（EIS）,与纯二氧化锰相比,MnO2/CNT纳米复合材料具有更大的初始容量275.3mA·h/g和更好的倍率和循环性能。     

Assessment of graphene oxide/epoxy nanocomposite as corrosion resistance coating on carbon steel

Graphene and its derivatives are new materials with unique properties. In recent years, various studies about the nanocomposites based on graphene oxide (GO) have been carried out. However, the electrochemical properties of nanocomposite coatings based on GO materials have not been widely studied. In this study, GO/epoxy nanocomposite coatings were prepared by incorporation of different amounts of GO nanosheets into the epoxy matrix via mechanical agitation and sonication process. The dispersion of GO nanosheets in matrix was analysed by optical microscopy, transmission electron microscopy and Fourier transform infrared. The anticorrosive properties of these nanocomposite coatings were investigated by electrochemical impedance spectroscopy tests. Results showed that the corrosion protection of coatings was improved by addition of GO into the coatings material. Furthermore, the best corrosion resistance was achieved in 0·25 wt-%GO/epoxy nanocomposite coatings.     

石墨相碳化氮复合材料的制备及其可见光光催化性能的研究

目的提高半导体石墨相氮化碳(g-C_3N_4)的光催化性能。方法通过Hummers法和半封闭一步热裂解法制备了氧化石墨烯(GO)和g-C_3N_4,再分别利用溶剂热法、热缩聚法和浸渍化学还原法制得相应的TiO_2/g-C_3N_4、ZnO/g-C_3N_4、RGO/g-C_3N_4复合材料。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对复合材料进行表征,并以降解罗丹明B(Rh B)来评价其在可见光下的光催化性能。结果以尿素与三聚氰胺的混合物为原料通过热裂解法制备的g-C_3N_4,比使用纯尿素制备的g-C_3N_4具有更优的催化效果。TiO_2、ZnO、RGO的引入提高了g-C_3N_4的光催化活性,Rh B的降解率分别为95.6%、95.0%、78.1%。RGO质量分数为2.0%时,RGO/g-C_3N_4复合材料的催化效率最高。结论通过g-C_3N_4特殊的能带调控优势与TiO_2、ZnO、RGO的协同作用,提高了复合材料在可见光区的吸收强度和电子传导能力,进而提高了在可见光下的光催化性能。     

氧化铋/二氧化钛复合颗粒的制备及其光催化降解4-氯苯酚的性能

在低温条件下制备在太阳光照射下具有高光催化活性的氧化铋/二氧化钛复合颗粒。并利用XRD、SEM、BET、XPS和DRS对其进行表征。结果表明：将二氧化钛纳米颗粒沉积在氧化铋表面可形成微-纳结构,使该复合材料表现出多孔性,并提高表面羟基的含量。因此,在太阳光的激发下,氧化铋/二氧化钛复合颗粒对4-氯苯酚的催化降解能力高于纯二氧化钛和P25。     

低共熔溶剂中电化学剥离制备GO及脉冲电沉积Ni-GO复合镀层性能研究

目的在低共熔溶剂中实现电化学剥离制备氧化石墨烯(GO)及电沉积制备Ni-GO复合镀层,提高Ni镀层的耐腐蚀和摩擦磨损性能。方法以石墨棒为阴极,铂片为阳极,低共熔溶剂为电解液,采用直流电源电化学剥离石墨制备氧化石墨烯纳米片(GO),然后在此电解液中,采用脉冲电沉积的方式制备Ni-GO复合镀层。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子电镜(TEM)、紫外分光光度计(UV)、红外光谱仪(IR)、拉曼光谱仪(Raman)、X射线衍射仪(XRD),表征GO的结构和组成。采用扫描电子显微镜(SEM)观察镀层的表面形貌,采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)分析镀层的结构特征。采用电化学工作站、纳米压痕仪和摩擦磨损实验机分析镀层的耐腐蚀性能、机械性能和摩擦磨损性能。结果采用电化学剥离法在低共熔溶剂中成功制备了GO,GO呈现大的片层状结构,表面存在褶皱,边缘弯曲,上下表面层含有大量羟基和环氧基。性能检测表明,Ni-GO复合镀层的腐蚀电流密度由纯Ni镀层的6.10×10^-5 A/cm^2降低为5.78×10^-7 A/cm^2,硬度由纯Ni镀层的(8.95±0.43)GPa提高到(13.75±0.75)GPa,弹性模量由纯Ni镀层的(184.55±8.12)GPa提高到(201.38±11.20)GPa,摩擦系数由纯Ni镀层的0.72降低为0.56,磨损率比纯Ni镀层降低了35.16%。结论在低共熔溶剂中实现了电化学剥离石墨制备GO,并用于Ni-GO金属基复合镀层一步制备的电化学途径,为均匀分散的氧化石墨烯的制备和金属基复合镀层的制备提供了新的方法。以此为电解液制备的Ni-GO复合镀层相比于纯Ni镀层,其晶粒细化,耐腐蚀性能增强,机械性能提高,摩擦系数减小,耐磨性能增强。     

Solar Light Responsive Photocatalytic Activity of Reduced Graphene Oxide–Zinc Selenide Nanocomposite

Solution processable reduced graphene oxide–zinc selenide (RGO–ZnSe) nanocomposite has been successfully synthesized by an easy one-pot single-step solvothermal reaction. The RGO–ZnSe composite was characterized structurally and morphologically by the study of XRD analysis, SEM and TEM imaging. Reduction in graphene oxide was confirmed by FTIR spectroscopy analysis. Photocatalytic efficiency of RGO–ZnSe composite was investigated toward the degradation of Rhodamine B under solar light irradiation. Our study indicates that the RGO–ZnSe composite is catalytically more active compared to the controlled-ZnSe under the solar light illumination. Here, RGO plays an important role for photoinduced charge separation and subsequently hinders the electron–hole recombination probability that consequently enhances photocatalytic degradation efficiency. We expect that this type of RGO-based optoelectronics materials opens up a new avenue in the field of photocatalytic degradation of different organic water pollutants.