基于石墨烯吸波材料的研究进展

吸波材料作为防护电磁辐射污染及武器装备隐身的重要物质基础,是各国研究的热点和重点。石墨烯作为一种新型的碳材料,具有优异的力学、热学和电学特性。尤为重要的是,石墨烯较高的介电常数以及外层电子易极化弛豫特性使其可作为潜在的介电损耗基材,应用于吸波领域,因而近年来受到了广泛的关注。从石墨烯基复合吸波材料的制备方法与吸波特性两个角度对该类吸波材料进行了综述,并展望了其发展方向。     

石墨烯掺杂碳基复合材料的研究进展

石墨烯是目前国内外研究的热点,其本身作为碳基材料与其他类型的碳基材料进行复合具有重要的研究价值.在简要介绍石墨烯性质的基础上,综述了近年来石墨烯与其他主要碳基材料进行复合的进展,主要包括C60、碳纳米管、炭黑、介孔碳及活性炭等,介绍了这些材料的实验合成方法与原理,并对其性能进行了比较分析,还重点阐述了石墨烯掺杂碳基复合材料现阶段的应用,并展望了该类材料在未来的发展方向.     

石墨烯/金属复合材料力学性能的研究进展

综述了石墨烯/金属复合材料在力学性能研究方面的现状、进展及发展趋势,讨论了线弹性非均质材料的微观力学模型在阐明石墨烯强化机制中的作用,着重阐述了石墨烯的结构完整性以及分散方法的选择等对于提高石墨烯/金属复合材料力学性能的重要性,归纳了当前石墨烯强化金属基复合材料研究存在的问题,并从原料研制、理论探索、工艺开发和协同增强等方面指出了石墨烯/金属复合材料力学性能的研究趋势。     

润滑油中石墨烯分散方法研究现状

因石墨烯具有自润滑和自修复性能,在润滑油领域引起了大家的研究兴趣。应用在润滑油中时,石墨烯的分散性是难点之一,也是提升润滑性能的前提条件。应用于石墨烯分散的方法有物理、化学两种,物理分散包括机械、超声、球磨分散,化学分散包括表面改性、元素掺杂、纳米复合等。总结了近年来国内外润滑油中石墨烯均匀分散方法的研究进展和成果,并简要分析了相关机理。     

石墨烯增强金属基复合材料的制备方法研究进展

石墨烯因其独特的电学、力学和热学等性能,作为强化相在制备轻质、高强度、强韧性的优异合金材料方面越来越受到关注.简单介绍了石墨烯制备方法和性质,综述了石墨烯增强金属基复合材料的制备方法、性能及强化机制,并对影响复合材料结构性质的因素进行了分析,同时展望了今后金属基石墨烯复合材料的研究方向及发展趋势.     

石墨烯/聚硅氧烷复合材料的研究进展

介绍了改善石墨烯在聚硅氧烷基质中的分散性的方法,并分别从溶液共混和直接共混两个方面阐述了石墨烯/聚硅氧烷复合材料的制备工艺.重点总结、分析了石墨烯对不同聚硅氧烷材料性能的影响,包括力学强度、导电性、导热性、介电性和热稳定性;并讨论了不同制备工艺对石墨烯增强效果的影响.     

石墨烯分散液的制备以及应用前景

石墨烯因独特的晶体结构和丰富新奇的光电性能而成为研究前沿和热点。高浓度稳定分散的石墨烯分散液有着巨大的应用前景,可广泛应用于能源存储、电子信息、功能材料等多个领域。但石墨烯纳米片不亲水也不亲油,易发生团聚,难以长时间稳定分散在溶液中。本文分析了石墨烯在不同溶剂中的溶解性,综述了当前国内外一些石墨烯分散液的制备方法和开发前景,指出分子修饰法将是石墨烯分散液功能化制备的发展方向,这为石墨烯分散液的功能化应用提供了重要的参考。     

石墨烯纳米片超声分散的研究

为获得分散均匀无污染、不团聚的的石墨烯纳米片,通过超声处理技术分散已团聚的石墨烯纳米片并研究了主要影响因素——超声功率和超声时间在分散过程中对石墨烯纳米片分散效果和结构的影响。利用场发射电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱、原子力显微镜对超声分散后的石墨烯纳米片的形貌、尺寸和结构进行表征与分析。结果表明,延长超声时间或增加超声功率可以显著提高石墨烯纳米片的分散效果,但相应的也一定程度降低了石墨烯纳米片的尺寸,生成大量的边缘型缺陷,尤其当功率过大或时间过长时甚至会生成空位缺陷。当超声功率960 W,超声时间4 h时石墨烯纳米片的分散效果最好,且破碎程度相对较低。     

锂离子电池中石墨烯导电剂分散方法的研究进展

石墨烯具有柔性、二维、超薄的结构特性,兼具电导率高、导热性好、力学性能强及化学稳定性良好等物理化学性质,是一种极具潜力的锂离子电池导电剂,石墨烯难以分散的问题是制约其在锂离子电池中广泛应用的重要原因。结合石墨烯的结构特征、衍生物种类及制备方法,从提升石墨烯的浸润性、协同分散以及防止二次团聚等方面,综述了石墨烯导电剂的分散方法,包括化学改性法、原位还原法、复合导电剂法、引入分散剂法以及其它方法,并对未来石墨烯导电剂的应用趋势及研究方向进行了展望。     

石墨烯/陶瓷复合材料制备工艺研究进展

制备工艺是调控石墨烯/陶瓷复合材料结构、优化其力学和热电等性能的关键.重点综述了石墨烯/陶瓷复合材料的粉末压坯烧结工艺和3D打印工艺及其研究进展.粉末压坯烧结工艺包括无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结、微波烧结和高频感应加热烧结等,具有工艺简单、材料性能好、制备参数易控制等优点,是石墨烯/陶瓷复合材料的主要制备工艺,用于制备致密的块体复合材料;主要3D打印工艺有直写成形、激光选区烧结、喷墨打印和立体光固化等,具有结构和形状可控的特点,是目前石墨烯/陶瓷复合材料的研究热点,用于成形复杂形状和特定性能的复合材料器件.另外,还简要介绍了原位生成法、碳热还原法等利用特定物理化学反应制备石墨烯/陶瓷复合材料的制备工艺,并综述了石墨烯在复合材料中的分散工艺.     

Graphene in Photocatalysis: A Review

In recent years, heterogeneous photocatalysis has received much research interest because of its powerful potential applications in tackling many important energy and environmental challenges at a global level in an economically sustainable manner. Due to their unique optical, electrical, and physicochemical properties, various 2D graphene nanosheets‐supported semiconductor composite photocatalysts have been widely constructed and applied in different photocatalytic fields. In this review, fundamental mechanisms of heterogeneous photocatalysis, including thermodynamic and kinetics requirements, are first systematically summarized. Then, the photocatalysis‐related properties of graphene and its derivatives, and design rules and synthesis methods of graphene‐based composites are highlighted. Importantly, different design strategies, including doping and sensitization of semiconductors by graphene, improving electrical conductivity of graphene, increasing eloectrocatalytic active sites on graphene, strengthening interface coupling between semiconductors and graphene, fabricating micro/nano architectures, constructing multi‐junction nanocomposites, enhancing photostability of semiconductors, and utilizing the synergistic effect of various modification strategies, are thoroughly summarized. The important applications including photocatalytic pollutant degradation, H₂ production, and CO₂ reduction are also addressed. Through reviewing the significant advances on this topic, it may provide new opportunities for designing highly efficient 2D graphene‐based photocatalysts for various applications in photocatalysis and other fields, such as solar cells, thermal catalysis, separation, and purification.     

一步法合成十二烷基苯磺酸钠稳定的石墨烯分散液

采用改进Hummer法用石墨制备了氧化石墨烯（GO）,在十二烷基苯磺酸钠存在的情况下用水合肼还原形成较高浓度的石墨烯分散液。该分散液可以稳定悬浮超过一个月。XRD、UV—vis和Raman光谱分析结果表明,所得到的石墨烯为化学反应形成的还原石墨烯（RGO）;TEM和AFM观察发现单片和多层的石墨烯并存于产物之中,说明该方法能够使RGO均匀分散于水中。     

石墨烯基复合吸波材料的研究进展

石墨烯由于其独特的物理和化学性能,在吸波领域备受瞩目,成为吸波材料研究的一大热点。综述了石墨烯／磁性纳米颗粒复合吸波材料、石墨烯／导电聚合物复合吸波材料及石墨烯／纳米金属或金属氧（硫）化物复合吸波材料在吸波领域的应用研究现状,并展望了石墨烯基复合吸波材料未来的发展方向。     

石墨烯和石墨烯基纳米复合材料的制备及在生物医疗领域的应用

抗菌材料在各个应用领域的广泛使用,有效地保障着公众的身体健康.然而,在抗菌材料合成过程中要使用大量有机溶剂,不仅在很大程度上限制了合成抗菌剂在各个领域的应用,而且残留的有机溶剂也会对环境造成极大危害.因此,新型抗菌剂的开发及复合抗菌剂的合成方法和路线的改进是抗菌材料专家们研究的重点问题之一.首先介绍了新型抗菌材料——石墨烯及石墨烯基复合材料的制备及性能,随后结合石墨烯基复合材料的特性,阐述了其在抗菌、药物控释、生物传感、组织工程材料等方面的应用.     

石墨烯复合防腐蚀涂料的研究进展

石墨烯具有其优异的力学、电子学、热学、磁学、化学特性及屏蔽性能,在防腐蚀领域具有巨大的潜力.目前石墨烯在防腐蚀应用上主要有2种方式,一种是直接作用在基材上,另一种是作为纳米填充物对聚合物涂层改性.石墨烯与具有防腐蚀性能的聚合物材料复合使用,所制备的复合防腐蚀涂料的综合防腐蚀性能得到大幅提高.围绕复合防腐蚀涂料研究,介绍...     

石墨烯/银导电复合材料的制备与表征

以天然鳞片石墨为原料,采用Hummer法制备氧化石墨,然后经过水解、超声分散、加还原剂和硝酸银反应得到石墨烯/银复合材料。采用紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、粒径分布仪(Auto sizer)、四探针(Four-Point Probes)等对制备的氧化石墨的氧化程度、石墨烯的结构、银颗粒在石墨烯上的分布和硝酸银的浓度对导电效率的影响进行了分析。实验结果表明,Hummer法可以制备出优质的氧化石墨烯。硝酸银浓度为0.15g/mol时石墨烯复合金属材料的导电性更佳。     

混凝土损伤自修复技术的研究与进展

混凝土自修复技术在土木工程领域中发挥着重要作用。该技术能使混凝土表面裂缝有效愈合,改善内部结构,提高服役期间的力学性能和耐久性。本文系统介绍了目前国内外关于混凝土损伤自修复领域的研究成果及应用情况;对混凝土自修复技术的原理进行了分类总结;对基于化学原理、物理学原理以及生物学原理的自修复技术进行了阐述和对比,分析了当前混凝土自愈合效果的评价方法,并给出了各自的适用范围;指出了混凝土自修复研究存在的问题,展望了其发展趋势和前景。     

Graphene Glass from Direct CVD Routes: Production and Applications

Recently, direct chemical vapor deposition (CVD) growth of graphene on various types of glasses has emerged as a promising route to produce graphene glass, with advantages such as tunable quality, excellent film uniformity and potential scalability. Crucial to the performance of this graphene‐coated glass is that the outstanding properties of graphene are fully retained for endowing glass with new surface characteristics, making direct‐CVD‐derived graphene glass versatile enough for developing various applications for daily life. Herein, recent advances in the synthesis of graphene glass, particularly via direct CVD approaches, are presented. Key applications of such graphene materials in transparent conductors, smart windows, simple heating devices, solar‐cell electrodes, cell culture medium, and water harvesters are also highlighted.