水热体系中四氧化三铁与氧化石墨烯复合纳米颗粒的合成

在200℃自气压水热条件下制备了四氧化三铁与氧化石墨烯复合纳米颗粒。使用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等一系列仪器进行表征,结果表明四氧化三铁与氧化石墨烯复合纳米颗粒由粒径大约20 nm的四氧化三铁纳米颗粒与氧化石墨烯复合而成,数据分析表明氧化石墨烯对于四氧化三铁纳米颗粒的形成和进一步演化起到了一定的作用。     

氧化石墨烯负载金纳米颗粒及其催化活性研究

在不外加任何还原剂的情况下,利用氯金酸和氧化石墨烯之间的氧化还原反应将金纳米颗粒成功负载到氧化石墨烯上,合成了金纳米颗粒/氧化石墨烯复合材料。利用透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)对复合材料进行了结构表征与形态分析,并研究了金纳米颗粒/氧化石墨烯复合材料对Suzuki-Miyaura偶联反应的催化效果。结果表明,通过调节氯金酸与氧化石墨烯的质量比,可以得到不同形状的金纳米颗粒;金纳米颗粒/氧化石墨烯复合材料对Suzuki-Miyaura偶联反应具有很高的催化活性,并且很容易从反应体系中回收。     

石墨烯携载无机纳米粒子的制备及拉曼性能研究

通过原位复合的方法,在石墨烯片层间掺杂纳米银颗粒,制备出石墨烯/银纳米杂化材料(RGO/Ag)。利用紫外吸收光谱、傅里叶红外光谱、透射电子显微镜(TEM)、XRD、拉曼光谱等对氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(RGO)和石墨烯/银纳米杂化材料(RGO/Ag)进行表征。发现复合材料中的银对石墨烯/银材料有拉曼增强作用,结合TEM对这种增强作用进行研究,发现银颗粒的团聚对这种增强作用有减弱作用。     

石墨烯携载无机纳米粒子的制备及拉曼性能研究

通过原位复合的方法,在石墨烯片层间掺杂纳米银颗粒,制备出石墨烯/银纳米杂化材料(RGO/Ag)。利用紫外吸收光谱、傅里叶红外光谱、透射电子显微镜(TEM)、XRD、拉曼光谱等对氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(RGO)和石墨烯/银纳米杂化材料(RGO/Ag)进行表征。发现复合材料中的银对石墨烯/银材料有拉曼增强作用,结合TEM对这种增强作用进行研究,发现银颗粒的团聚对这种增强作用有减弱作用。     

新型石墨烯/聚苯胺/银基复合材料的制备

通过对石墨烯(GN)制备、结构改性及与聚苯胺(PANI)、银粒子(Ag)的复合,设计了制备GN/PANI/Ag新型电极复合材料的工艺路线。首先利用Hummers氧化还原法将石墨氧化成氧化石墨烯,利用硼氢化钠将氧化石墨烯还原成石墨烯,将石墨烯与聚苯胺、银粒子反应,最后制得了GN/PANI/Ag复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),热重分析(TG)和电导率测试对GN和GN/PANI/Ag的形貌,热稳定性和电化学性能进行了分析研究。结果表明,聚苯胺类衍生物、石墨烯以及银粒子三相在整个复合材料中共存,材料的复合使体系热稳定性和电化学性能得到提高。     

氧化石墨烯/聚偏氟乙烯复合涂层的机械性能与防腐性研究

采用改进Hummers法合成氧化石墨烯,经旋涂制备氧化石墨烯/聚偏氟乙烯复合涂层。利用原子力显微镜(AFM)、红外光谱(FT-IR)表征氧化石墨烯;测定了复合涂层的机械性能,并借助扫描电子显微镜(SEM)观察断口形貌;同时测试了复合涂层的防腐性能。结果表明,氧化石墨烯片层为单层且含有大量含氧官能团;复合涂层的机械性能和防腐性能都随氧化石墨烯含量的增加呈现先增后减的趋势。当氧化石墨烯含量为0.5%时,复合涂层的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值(分别为83.63 MPa和389%),分别比纯聚偏氟乙烯膜高25%和31%;同时复合涂层的防腐性能最佳,比纯聚偏氟乙烯涂层的阻抗模值高1.4个数量级。     

硼掺杂石墨烯基介孔碳的制备及性能EI北大核心CSCD

以酚醛树脂为碳前驱体,硼酸为硼源,三嵌段共聚物F127为软模板,氧化石墨烯为改性剂,通过溶剂挥发诱导自组装法制备了硼掺杂介孔碳(BMCs)以及硼掺杂石墨烯基介孔碳材料复合材料(BMC/GOs)。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪等研究硼掺杂及氧化石墨烯复合对介孔碳结构的影响,利用电化学工作站研究硼掺杂及氧化石墨烯复合对介孔碳性能的影响。测试结果表明,所制备的复合材料BMC/GO-40(氧化石墨烯悬浮液质量为40 mg)的比表面积为462.5 m^(2)/g,平均孔径为5.52 nm。硼元素以BC_(3)键和BCO_(2)/BC_(2)O键的形式存在于介孔碳中。电化学测试表明,通过适量硼掺杂以及调整氧化石墨烯复合量可获得最大比电容。在电流密度为0.5 A/g,样品BMC/GO-40容量达167 F/g。     

双亲性PGAs气凝胶的制备及吸油性能

为解决单纯还原氧化石墨烯气凝胶力学性能差、无法重复进行油吸附的问题,以氧化石墨烯为原料、聚乙烯醇为交联剂、氨水为还原剂,通过化学还原法,制备了双亲聚乙烯醇还原氧化石墨烯(PGAs)气凝胶.通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)...     

氧化石墨烯–镝掺杂二氧化钛复合光催化材料的制备及光催化性能（英文）

以氧化石墨烯(GO)、钛酸四丁酯和硝酸镝为原料,用柠檬酸络合溶胶–凝胶法原位合成氧化石墨烯–镝掺杂二氧化钛(GO/Dy~(3+)–TiO_2),再经硼氢化钠还原得到还原氧化石墨烯–镝掺杂二氧化钛(r GO/Dy~(3+)–TiO_2)复合光催化剂。利用X射线衍射、透射电子显微镜、Raman光谱、荧光光谱对r GO/Dy~(3+)–TiO_2样品进行分析表征。研究了GO的引入对TiO_2晶体结构、形貌、光生载流子寿命和光催化活性的影响。结果表明:锐钛矿相Dy~(3+)–TiO_2呈纳米颗粒状均匀分布在r GO表面;GO的引入可抑制TiO_2晶粒长大及从锐钛矿向金红石的转变;r GO/Dy~(3+)–TiO_2复合光催化剂的光催化活性明显高于Dy~(3+)–TiO_2。     

纳米氮化硼/氧化石墨烯/聚氨酯基复合材料的制备及其导热和力学性能

采用一种高能量密度的介质搅拌磨在添加高分子分散剂情形下将硅烷偶联剂改性后的六方氮化硼纳米颗粒和氧化石墨烯均匀预分散在高黏度聚氨酯预聚体中,而后加入扩链剂交联,制备了纳米氮化硼/氧化石墨烯聚氨酯基复合材料。分别探究了硅烷偶联剂改性氮化硼颗粒和氧化石墨烯的改性效果、分散剂对氧化石墨烯的分散效果以及单一和混合掺入氮化硼纳米颗粒和氧化石墨烯的含量对其聚氨酯基复合材料导热和力学性能的影响。另外,通过等效介质模拟计算和分析了氮化硼纳米颗粒或氧化石墨烯与聚氨酯基体界面的Kapitza热阻率。采用激光导热仪、耐磨试验机、Shore硬度计、扫描电子显微镜、红外光谱仪及红外成像仪对样品的改性分散效果、导热及力学性能进行表征。结果表明,通过改性后的纳米无机颗粒与聚氨酯基体相容耦合性好;当改性纳米氮化硼和氧化石墨烯的掺入量分别为10%和2%(质量分数)并有效分散在聚氨酯基体中时,其聚氨酯基复合材料的热导率为(0.671±0.033) W/(m·k),相对于未掺入纳米颗粒的聚氨酯材料(0.233 W·m^–1·K^–1),提高了188%。这主要归因于在有效分散的条件下掺入...     

High performance binder-free reduced graphene oxide nanosheets/Cu foam anode for lithium ion battery

Binder-free combination of reduced graphene oxide with Cu foam (RGO/Cu foam) anode for lithium ion battery was designed and achieved via one-step facile electro-reduction. The as-prepared composite RGO/Cu foam anode were studied in terms of scanning electron microscope (SEM), field emission scanning electron microscope (FESEM), transmission electron microscope (TEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman, galvanostatic charge/discharge, cyclic voltammogram and AC impedance. As expected, graphene oxide nanosheets were indeed successfully electro-reduced to large degree and tightly combined with Cu foam without any additional polymer binder. Moreover, the integrated RGO/Cu foam electrode delivered high reversible capacity of 1196.2 mAh/g at 0.25 A/g, indicating satisfactory electrochemical performances. High Li-storage activity, large surface area, high conductivity of RGO nanosheets and the binder-free combination with porous Cu foam should be jointly responsible for high electrochemical performances.     

Revelation of graphene-Au for direct write deposition and characterization

Graphene nanosheets were prepared using a modified Hummer''s method, and Au-graphene nanocomposites were fabricated by in situ reduction of a gold salt. The as-produced graphene was characterized by X-ray photoelectron spectroscopy, ultraviolet-visible spectroscopy, scanning electron microscopy, and high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). In particular, the HR-TEM demonstrated the layered crystallites of graphene with fringe spacing of about 0.32 nm in individual sheets and the ultrafine facetted structure of about 20 to 50 nm of Au particles in graphene composite. Scanning helium ion microscopy (HIM) technique was employed to demonstrate direct write deposition on graphene by lettering with gaps down to 7 nm within the chamber of the microscope. Bare graphene and graphene-gold nanocomposites were further characterized in terms of their composition and optical and electrical properties.     

PVA/Au纳米复合纤维的制备及表征

以聚乙烯醇(PVA)为还原剂和保护剂,采用PVA还原氯金酸(HAuCl4)制备纳米金(Au),一步法制备PVA/Au溶液,通过静电纺丝制备了PVA/Au纳米复合纤维.利用紫外可见光谱仪、透明电镜和扫描电镜对PVA/Au纳米复合纤维进行了表征.结果表明:随着HAuCl4浓度的增加,Au纳米粒子的粒径逐渐增大;HAuCl4...     

一种氧化石墨烯-酞菁复合材料及其非线性光学性能

提出一种溶剂法制备氧化石墨烯复合酞菁材料的途径并应用于激光防护,分别将化学法石墨烯和氧化石墨烯负载到酞菁上并通过扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、拉曼光谱（Raman）、X射线吸收近边结构谱（XANES）、热重分析（TGA）等一系列技术手段对其形貌、结构进行表征,用紫外-可见分光光度法（UV-vis）考察其在有机溶剂中的紫外吸收和分散性,再通过用开口孔径Z扫描技术考察其非线性光学性能。表征技术结果发现,浓硫酸溶剂法可以成功将石墨烯及氧化石墨烯与酞菁复合,且浓硫酸浓度越高,接枝结构越稳定。将材料应用到聚氨酯薄膜中表现出一定的反饱和吸收响应,酞菁-少层化学法石墨烯的非线性透过率降低至45.5%,与酞菁相比降幅为39.1%;酞菁-氧化石墨烯的反饱和吸收系数提升至74.6cm/GW,增幅57.1%。在制备过程中给酞菁提供更多接枝位点的基底和溶剂环境,得到的复合材料便能在更高入射能量下表现出更高的反饱和吸收系数和更低的光限幅阈值,对于研究石墨烯和酞菁在非线性光学复合材料技术领域的应用有一定的指导意义。     

Graphene-enhanced visible-light photocatalysis of large-sized CdS particles for wastewater treatment

The hybrid composites of graphene decorated by large-sized CdS particles (G/M-CdS) were prepared by a one-pot solvothermal route in which the reduction of graphite oxide into graphene was accompanied by the generation of microsized CdS particles. The structure and composition of the obtained nanocomposites were studied by means of X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. The CdS particles with the average sizes of approximately 640 nm were formed on graphene sheets. The as-prepared composite was used as adsorbent to remove dye from wastewater using the organic dye Rhodamine B as the adsorbate. The G/M-CdS composite reveals a high photodegradation rate under visible light irradiation. Our results demonstrate that the G/M-CdS is very promising for removing organic dyes from wastewater.     

基于石墨烯纳米材料的水质Cr(Ⅵ)电化学传感器

针对我国水质重金属六价铬（Cr（Ⅵ））污染问题突出,提出了一种基于石墨烯纳米材料的水质Cr（Ⅵ）电化学传感器。采用电化学方法还原氧化石墨烯,构建石墨烯纳米材料修饰金电极（rGO/Au）。采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）技术表征了rGO/Au的表面形貌和结构;采用方波伏安法、循环伏安法和线性扫描伏安法等电化学方法研究了Cr（Ⅵ）在rGO/Au表面的直接电催化还原行为,优化了氧化石墨烯的电化学还原电位和还原时间,以及支持电解质pH、浓度和检测电位等实验参数;采用计时电流法,在无须预富集的条件下,考察了Cr（Ⅵ）浓度与rGO/Au响应电流之间的线性关系。实验结果表明,石墨烯纳米材料对Cr（Ⅵ）有明显的电催化还原活性,计时电流响应值与Cr（Ⅵ）浓度呈良好的线性关系,线性范围为5～2000μg·L^-1,最低检测限为0.5 μA·L^-1（S/N≥3）。所制备的rGO/Au具有对常见其他重金属干扰离子（Cr（Ⅲ）、Ni（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）、Mg（Ⅱ）和Mn（Ⅱ））较好的抗干扰性能,11次连续测定后,响应值相对初始值下降幅度小于10%,表明该修饰电极具有较好的稳定性。本研究提出的电化学传感器具有检测方法简单、快速、环保以及可重复使用的优点,能够应用于水质重金属Cr（Ⅵ）的快速测定。     

银@石墨烯纳米复合材料的绿色制备及其抑菌性能

以聚乙二醇为还原剂通过水热反应,还原氧化石墨烯同时在石墨烯表面原位生长银纳米粒子,制备银@石墨烯纳米复合材料。采用紫外-可见吸收光谱、X射线衍射、红外吸收光谱、透射电子显微镜对所制备的银@石墨烯纳米复合材料进行了表征。结果表明：银以单质形态成功负载在石墨烯表面,银纳米粒子的平均粒径为30nm。以大肠杆菌为模型对纳米复合材料的抑菌性能进行测试,银@石墨烯纳米复合材料在100µg/mL时可以完全抑制大肠杆菌的生长,是一种效果显著的新型抑菌材料。     

磁性石墨烯泡沫的制备及对Cu2 的吸附性能研究 ?

本文以氧化石墨烯为前驱体,采用溶剂热法制备了磁性石墨烯泡沫 (MGF) 复合物。用X-射线衍射(XRD)、透射电镜 (TEM) 及场发射扫描电子显微镜 (FESEM) 等对其进行了表征。在不同的实验参数 (铜离子初始质量浓度、反应时间和温度)下,研究了复合物对水溶液中铜离子的吸附性能。结果表明：Fe3O4成功复合到了石墨烯上且为三维泡沫结构;复合物对铜离子吸附量可达49.20 mg⁄g;吸附过程符合准二级动力学模型。磁性复合物可以借助外部磁场实现快速磁分离。     

Study on thermal properties of stearyl alcohol modified graphene oxide/ n-octadecane composite phase change materials

Adding high thermal conductivity fillers to n-octadecane to form a composite phase change material(PCM) can improve its thermal conductivity. At the same time, to ensure high thermal conductivity, dispersion stability and recycling reliability of PCM, a type of composite PCM has been fabricated by grafting stearic alcohol onto graphene oxide (GO). The modified graphene/n-octadecane composite PCMs with 0, 1%, 2%, 3% and 4%(mass) of modified graphene were prepared to characterize and study of feature structure and thermophysical properties by means of scanning electron microscope, infrared spectrum analysis, differential scanning calorimetry and thermal conductivity analysis, etc. Experiments show that the modified graphene/n-octadecane composite PCMs prepared in this paper has good dispersion stability. When the mass fraction of modified graphene reaches 4%, the thermal conductivity of composite PCMs is 131.9% higher than that of pure n-octadecane.     

硬脂醇改性的氧化石墨烯/正十八烷复合相变材料的热物性研究

向正十八烷中加入高导热填充物形成复合相变材料(PCM),可以很好地提升其导热性能,同时,为了保证符合相变材料的高热导率、分散性和再循环可靠性,利用硬脂醇修饰氧化石墨烯(GO),形成改性石墨烯(MG)与正十八烷的复合相变材料。分别制备了改性石墨烯质量分数为0、1%、2%、3%、4%(质量)的改性石墨烯/正十八烷复合相变材料,并经过扫描电镜测试、红外光谱分析、差示扫描量热实验及导热分析等测试对其形貌结构及热物性进行表征和研究。实验表明制备的改性石墨烯/正十八烷复合相变材料具有很好的分散性;当纳米石墨烯片的质量分数达到4%时,复合相变材料的热导率相对于纯正十八烷高出了131.9%。