抑制锌枝晶的新型负极材料ZnSO4·3Zn(OH)2·H2O@石墨烯的制备

锌的可充电电池有良好的电化学性能,但锌枝晶的问题会导致其库伦效率降低,发生短路,甚至形成"死锌".利用沉淀法制备新型复合材料ZnSO4·3Zn(OH)2·H2O@石墨烯作为电池的负极,使用2 mol/L K2SO4作为电解液,利用沉淀-溶解机制以达到实现抑制锌枝晶的目的.采用X线衍射仪(XRD)对循环前后的负极材料进行表征,用电子扫描显微镜(SEM)观察其形貌,结果表明,制备的新型负极材料在2 mol/L K2SO4电解液中能够完成1000次全放电/充电循环,库伦效率接近100％,容量保持80％,可以有效抑制锌枝晶,以实现电池的长循环稳定性.     

Cu掺杂对有序Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的结构与物理性能的影响

采用固相反应法制备了四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ(x=0~1.0)多晶。用热重-差示扫描量热分析,X射线衍射研究了多晶的有序化相变及结构。在固溶范围内(x=0~0.4),观察到有序峰(103)和(215),说明四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶为超结构,这是由于合成时在1000℃以上发生了吸氧(δ)有序化相变；当x=0.6~1.0时,978℃时在晶界处形成了单斜杂相,破坏了Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的有序。当x=0~0.4时,多晶呈半导体输运行为。随着Cu掺杂量的增加,Co4+提供的空穴载流子浓度增大,电阻率明显下降；由于Cu的固溶,自旋熵增加,载流子浓度和自旋熵的共同作用使x=0~0.2多晶的热电势不变,x=0.4的热电势降低。并且Cu掺杂导致的晶格畸变使Co3+离子由高自旋态转变为高/低自旋混合态,磁化强度和铁磁转变温度(Tc)降低,磁结构由G-型反铁磁转变为铁磁。在进行二次烧结后,300K时电阻率明显降低,热电势为一次烧结的2倍,可能是二次烧结使多晶的有序化程度增大,提高了铁磁有序排列。     

光栅对石墨烯太赫兹光学性质的影响

在不考虑等离激元诱导效应的情况下，利用玻尔兹曼平衡方程方法从理论上研究了金属光栅结构对石墨烯光电导率的直接影响。研究发现由于光栅对入射光的动量补偿作用，光栅对石墨烯的带内光电导率产生了显著的影响，使得在石墨烯的太赫兹吸收窗口区域出现光电导率峰，并且该光电导率峰可由光栅周期、电子浓度以及温度来调控。该研究有助于深入理解光栅结构对光电材料的影响，并表明光栅-石墨烯体系可以应用于可调谐的太赫兹光电器件，如太赫兹探测器。     

三维石墨烯-碳纳米管/水泥净浆的压敏性能

为了探索三维石墨烯-碳纳米管(G-CNTs)/水泥净浆的压敏性能,采用四电极法研究了荷载作用下GCNTs/水泥净浆的电阻率变化,并分析不同G-CNTs掺量、加载幅度、加载速度以及恒定荷载对电阻率变化的影响。研究表明:随着G-CNTs掺量的增加,电阻率呈先减小后稳定的变化趋势,在G-CNTs掺量由0.2wt%增加至1.6wt%时,电阻率下降51.8%;电阻率与温度呈负相关;G-CNTs掺量高于0.8wt%时可以显著提高水泥净浆的压敏性能,且电阻率变化率与应力应变有明显的对应关系,1.2wt%G-CNTs掺量下试件的应力灵敏系数和应变灵敏系数分别为2.3%/MPa和291;G-CNTs/水泥净浆电阻率变化率幅值随着加载幅度增大而相应增加,其电阻率变化率曲线在不同加载速度以及恒定荷载作用下均与应力-应变曲线一一对应,具有良好的压敏特性。     

静电纺丝法制备PLA/rGO纳米纤维膜及其在油水分离中的应用

使用改进的hummers法制备了氧化石墨烯，并用抗坏血酸还原了氧化石墨烯制备了具有疏水性能的rGO。使用静电纺丝的方法制备了PLA/rGO纳米纤维膜，探究了rGO的加量对PLA纳米纤维膜疏水性的影响。PLA/rGO纳米纤维膜的红外光谱与拉曼光谱图表明PLA与rGO为物理混合，在静电纺丝的过程中没有发生化学变化。研究发现在rGO加量为0.14%时，纳米纤维膜的接触角从118°增加到了139.2°,并且实验证明此膜具有良好的耐酸碱能力，滴定不同pH的溶液时，此膜的接触角均能达到125°以上。从油水分离实验发现PLA/rGO纳米纤维膜的油通量能达到141.3 L/（m²·h）,油水分离效率能达98.6%。     

十八胺改性氧化石墨烯/乳聚丁苯橡胶复合材料的结构与性能研究

以十八胺(ODA)对氧化石墨烯(GO)进行改性,采用乳液复合法制备ODA功能化GO(ODA-GO)/乳聚丁苯橡胶(ESBR)复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:ODA-GO在ESBR中的分散性良好,少量ODA-GO在ESBR中能够形成较强的填料网络;与ESBR胶料相比,ODA-GO/ESBR复合材料在0℃时的损耗因子(tanδ)增大,60℃时的tanδ减小;随着ODA-GO用量的增大,复合材料的物理性能和气密性能提高。     

还原温度对氧化石墨烯的湿度-甲醛交叉敏感性能的影响

以氧化石墨烯溶胶为前体，通过旋涂工艺制备薄膜型气敏元件，在低温80～180℃下进行热处理，获得系列不同还原程度的还原氧化石墨烯气敏元件，采用XRD、AFM、FT-IR、XPS对样品的层结构、薄膜厚度及含氧官能团变化属性进行表征，将气敏薄膜元件在相对湿度为11.3%～93.6%的范围内进行预湿处理，并测定元件对甲醛气氛的敏感性能。结果表明：随热还原处理温度的升高，氧化石墨烯的结构逐渐向类石墨结构转变，含氧官能团逐渐脱失，缺陷增多，薄膜的方块电阻呈数量级地减小，从41 MΩ减小至928 Ω；经不同湿度预处理的气敏元件置于甲醛气氛中产生了水分子与甲醛分子的竞争吸附，从而导致电阻的明显变化；在10^?4甲醛气氛下，未还原或热还原温度较低的气敏元件适用于低、高湿环境下甲醛气氛的气敏测试，最大灵敏度为69.1%，而还原温度适中的元件则适用于中湿环境的甲醛测试，最大灵敏度为80.3%。     

石墨烯负载纳米SnO2复合材料制备及其电化学性能

采用水热方法制备了纳米金属氧化物SnO_2/石墨烯(RGO)复合材料,同时用相同工艺制备了纯SnO_2与纯RGO作为对比。SnO_2/RGO复合材料中SnO_2均匀分布在RGO结构中,晶粒尺寸约为5 nm,与合成的单相SnO_2相比晶粒尺寸显著减小。电化学性能测试表明,RGO、SnO_2和SnO2/RGO的首次可逆容量分别为339.3、862.7和1 054.2 m A·h/g,50次循环后容量分别为198.5、306.2和977.8 m A·h/g。SnO_2/RGO复合材料的可逆容量和循环稳定性比纯RGO和SnO_2有显著增加。电化学性能的提高归因于RGO的加入显著减小SnO2尺寸,提高了材料导电性,同时有效阻止了SnO_2团聚。     

石墨烯/环氧树脂对碱激发砂浆基本力学性能的影响

通过水热还原法将利用Hummers法制备得到的氧化石墨烯制备成石墨烯,通过透射电镜观测石墨烯的形貌;利用占环氧树脂0.05%,0.10%和0.20%质量分数的石墨烯改性制备得到石墨烯/环氧树脂复合材料,并对石墨烯/环氧树脂复合材料的拉伸性能以及拉伸断面进行扫描电镜分析,选择拉伸性能最好的石墨烯/环氧树脂复合材料以3%,6%和9%质量分数的掺量用于矿渣粉煤灰基碱激发材料中,利用抗折抗压性能以及扫描电镜微观结构分析石墨烯/环氧树脂复合材料对矿渣粉煤灰基碱激发砂浆的性能影响。实验发现,石墨烯掺量为0.10%的石墨烯/环氧树脂复合材料的拉伸性能最好,石墨烯/环氧树脂复合材料掺量为3%,6%和9%的矿渣粉煤灰基碱激发砂浆的抗折性能分别提高了13.1%,9.3%和18.6%,而复合材料对砂浆的抗压性能影响不大。