银系TiO_2光催化无机抗菌材料的制备及抗菌性能测试

为探讨银离子缓释的载体制备及载银抗菌剂的抑菌功能,采用浸渍提拉法制备银系无机抗菌材料,通过银离子的抗菌机理,调试银离子浓度对抗菌性能的影响.实验证明将TiO2与银、铜等离子复合发挥相互补充的抗菌作用,具有明显的抑菌功能.     

二硒化钨-银/氮掺杂石墨烯纳米复合光催化剂的制备及其降解有机废水

利用Hummers法制得了氧化石墨烯,通过固相合成法制备了二硒化钨,采用常温还原法制备银纳米粒子,将制备的二硒化钨、氧化石墨烯和尿素按照一定比例混合,通过水热合成法制备二硒化钨-氮掺杂石墨烯复合物,以制备的纳米复合物为原料,与银纳米粒子在乙二胺中超声复合得到二硒化钨-银/氮掺杂石墨烯纳米复合光催化剂。利用SEM、XRD、TEM等方法对制备的纳米材料进行了表征。通过光催化降解亚甲基蓝溶液研究复合光催化剂催化性能。实验结果表明:复合光催化剂中银的质量分数为20%时,降解浓度为4.0×10-5 mol·L-1的亚甲基蓝溶液,降解效果最佳,可达到97.8%,高于单纯的二硒化钨和传统的二氧化钛光催化剂。同时复合光催化剂对甲基橙、罗丹明B溶液也具有较好的光催化降解作用,降解浓度为4.0×10-5 mol·L-1的甲基橙、罗丹明B溶液的降解率分别为56.3%、62.3%左右。     

磷酸盐抗菌玻璃材料的制备及性能研究

磷酸盐抗菌玻璃材料制备的最大难点就是控制银的还原，采取制备耐高温的银化合物、使用含结晶水的原材料和添加某些辅助成分等措施，可以解决Ag^1的还原问题，制备出了对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌等细菌具有良好的抗菌、杀菌性能的抗菌玻璃材料通过对样品进行红外辐射率测定、SEM形貌分析、XPS分析和抗菌性能试验对其性能进行了初步研究和评价.     

石墨烯的制备及表征

为了得到高性能的石墨烯材料,采用水合肼、茶多酚与抗坏血酸3种不同的还原剂将氧化石墨烯还原制备得到石墨烯.通过红外光谱、X射线衍射、接触角对产物的结构进行表征,采用四探针法测试电导率,循环伏安法和计时电位法测试电化学性能.水合肼、茶多酚与抗坏血酸这3种还原剂都能有效地将氧化石墨烯结构中的亲水基团去除,得到疏水的石墨烯.通过比较3种还原剂制备的石墨烯的电化学性能,发现通过茶多酚还原得到的石墨烯的导电性能最好,当电流密度为3 A/g时,茶多酚还原得到的石墨烯电容性能达到609 F/g,保持率达到87.71%.这表明由茶多酚还原得到的石墨烯具有更为优良的电化学性能.     

石墨烯/磷酸银复合材料的制备及其光催化性能研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨,将氧化石墨烯与硝酸银溶液搅拌处理一段时间后,滴加适量磷酸氢二钠溶液,制备得到石墨烯/磷酸银(GO/Ag3PO4)复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对制备的复合材料进行了表征,并以有机染料罗丹明B的降解反应为模型评价催化剂在可见光下的光催化活性.测试结果表明,该方法不仅合成过程简单,而且石墨烯表面所负载的Ag3PO4纳米颗粒尺寸小、分散性好,与石墨烯的结合牢固.由于氧化石墨烯优异的吸附性能和对载流子的高迁移率,GO/Ag3PO4复合光催化剂显示出较高的可见光光催化活性和光稳定性.在可见光下对10mg/L的罗丹明B作用20min,降解率可达98%,降解效率较Ag3PO4颗粒提高近一倍.     

石墨烯及石墨烯远红外棉针织物制备及性能研究

以鳞片石墨为原料制备石墨烯,乙酸/氢碘酸为还原剂,通过氧化还原法制备石墨烯,采用SEM对其形貌及显微结构进行表征,结果表明:石墨烯具有清晰的二维片层结构,与鳞片石墨的红外光谱基本相似,结合FTIR图谱及XRD图分析得出鳞片石墨经氧化还原后成功得到较高品质的石墨烯。然后通过后整理方式探究石墨烯远红外性能及石墨烯含量对织物远红外温升的影响,结果表明:其具有良好的远红外性能,当石墨烯含量为1.5%时,织物表面温升达3.8℃。     

还原氧化石墨烯纸的制备及其性能对比

采用改性的Hummers法制备了高分散氧化石墨烯溶液,并通过先还原后抽滤和先抽滤后还原两种模式得到厚度为1~10μm的还原氧化石墨烯纸.由X线衍射、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、热重分析、电镜分析和电阻率测试对材料的结构形貌和基本性能进行了表征.由正交实验确定了反应时间、还原剂用量和反应温度对还原氧化石墨烯纸电导率影响的大小,并推出最佳反应条件.对比肼溶液还原、肼蒸汽还原和高温脱氧还原氧化石墨烯纸,发现肼溶液还原制备的石墨烯纸质地均匀,并具有良好的柔韧性和导电性;而高温脱氧得到的还原氧化石墨烯纸具有金属光泽和最高的电导率,但由于质脆,直接作为柔性导电纸应用仍有一定难度.     

氧化石墨烯-多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能研究

通过对原始多壁碳纳米管进行功能化处理,得到了羧基功能化的多壁碳纳米管,并利用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜分别对它们的形貌进行了观察.研究了在环氧树脂中加入多壁碳纳米管和氧化石墨烯总质量分数为0. 1%的前提下,不同比例的多壁碳纳米管与氧化石墨烯对环氧树脂纳米复合材料力学性能的影响.结果显示,氧化石墨烯和多壁碳纳米管确实能够改善环氧树脂复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、储能模量等力学性能,氧化石墨烯对于复合材料拉伸性能的提高要优于多壁碳纳米管,而多壁碳纳米管对复合材料弯曲性能的改善要优于氧化石墨烯.     

石墨烯与四氧化三铁复合材料的制备与性能

为了得到具有良好吸附性能的石墨烯与含铁氧化物的复合材料,在碱性条件下通过亚铁离子与氧化石墨烯的一步反应制备石墨烯与四氧化三铁复合材料. 采用Ｘ射线衍射、扫描电子显微镜和热失重分析对该复合材料的结构与微观形貌进行表征,并研究了石墨烯与四氧化三铁复合材料对罗丹明Ｂ的吸附性能. 实验结果表明,亚铁离子在碱性条件下生成的四氧化三铁纳米颗粒较均匀地分布在石墨烯表面,破坏了石墨烯原有的结晶结构. 与单独的石墨烯或者四氧化三铁相比,复合材料对罗丹明Ｂ有良好的吸附性能. 吸附染料的复合材料可以用磁铁从溶液中移出,有利于复合材料的回收与重复使用. 研究其吸附动力学和吸附等温线发现,该复合材料吸附罗丹明Ｂ符合准二级动力学方程和Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附模型.     

掺氮石墨烯的制备及其催化性能研究

石墨烯基材料由于其非金属毒性和抗二次污染性被广泛应用.采用改良Hummers法制备氧化石墨,并加入尿素进一步制备出掺氮石墨烯,用以催化单过氧硫酸氢钾(PMS)产生硫酸根自由基氧化降解酸性橙Ⅱ废水,同时考察了掺氮量、pH值等因素对降解性能的影响.结果表明,掺氮石墨烯具有高效催化活性,完全降解酸性橙Ⅱ仅用55 min.