石墨烯电热薄膜材料的制备及表征

采用超临界二氧化碳剥离的方法制备了2种不同的剥离石墨烯EG-6、EG-6u,并制备了以石墨D、剥离石墨烯EG-6、EG-6u为导电填料的导电薄膜。采用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱对原材料石墨以及导电薄膜进行表征,并对所制备薄膜进行电热特性测试。结果表明,经过超临界二氧化碳剥离之后,石墨烯片层从石墨块上剥离下来,尺寸为3～10μm。导电薄膜中石墨烯以片层方式存在,而石墨以粒状存在,片层方式的存在方式使得石墨烯片层定向排列,导电网络更丰富高效。在12 V电压下升温达到相同的空间温度,相比于导电薄膜D,导电薄膜EG-6所需功率减少22.5%,膜层温度降低9.623℃,膜层的传热效率更高,综合传热系数增大,为2.60×10~(-3)W·cm~(-2)·℃~(-1)。相比于导电薄膜D,石墨烯导电薄膜的升温速率更高,升温时间更短。导电薄膜EG-6u的初始升温速率为导电薄膜D的19.3倍,升温时间为导电薄膜D的24.7%。     

高效净化室内空气污染GO薄膜的制备与性能

为研究高效的空气净化材料性能,采用涂覆技术制备了不同固含量氧化石墨烯(GO)薄膜,并测试了其对室内污染物的吸附性能及薄膜综合性能。采用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和拉曼光谱对薄膜的形貌、成分及结构进行表征。研究表明,本文制备的GO薄膜综合性能优异,且对颗粒污染物(PM2.5、PM10)、甲醛(HCHO)及挥发性有机物(VOCs)的去除率达到97%、97%、91%和55%。当风速为0.3 m/s、压降18 Pa时,固含量40 mg/mL的GO薄膜(PP@40GO)对PM2.5去除率为97%,且具有较高的品质因素(QF)0.1948 Pa-1。本文制备的GO薄膜具有良好的综合性能。     

氧化石墨烯薄膜的制备及其吸附PM2.5性能研究

为探究氧化石墨烯(GO)对PM2. 5的吸附性能,采用喷涂方式,制备了以4种不同无纺布为基底的GO薄膜,测试了其吸附性能及薄膜长效性。采用扫描电镜、拉曼光谱、X射线衍射及红外光谱进行表征。结果表明:GO成功附着在无纺布纤维表面及纤维间形成薄膜,并且GO材料存在对PM2. 5的吸附性且效果明显。不同基底上GO薄膜去除率分别约为34%、95%、45%及82%,提高了27%、5%、30%及28%。经过15d的连续测量,GO薄膜对PM2. 5的去除保持了良好的稳定性及长效性。     

石墨烯及其复合材料在水处理中的研究进展

水资源的短缺是当今亟待解决的全球性难题之一。石墨烯由于其比表面积大、表面具有多孔结构、化学稳定性好、可修饰性强以及导电性好等优点,在水处理方面具有良好的应用前景。综述了石墨烯对水中物质的良好吸附作用、过滤作用和光催化作用,以及在水处理领域的研究进展,并对实际应用中的机遇与挑战进行了展望。