氧化亚铜/石墨烯纳米复合材料的制备及性能研究

采用水热法制备氧化亚铜/石墨烯(Cu2O/G)复合材料,以其作为电极片负极组装模拟电池,采用X-射线衍射仪(XRD)及电子扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Cu2O/G复合材料进行了结构和形貌表征.结果表明:制备的Cu2O为立方晶型,而Cu2O与石墨烯复合后仍然保持了原来的晶体结构.Cu2O晶体随着制备条件的变化,晶体形貌发生变化,从球状逐渐变化为立方体状,尺寸逐渐变大;Cu2O/G复合材料中Cu2O呈球状生长在石墨烯表面,分布比较均匀.充放电性能测试表明Cu2O/G复合材料的充放电性能优于Cu2O.     

还原氧化石墨烯增强聚乳酸纳米纤维膜的制备及其性能

针对静电纺聚乳酸(PLA)纳米纤维膜力学强度不高的问题,将一定质量的还原氧化石墨烯(rGO)分散于PLA和二甲基甲酰胺(DMF)纺丝溶液中,通过静电纺丝法制备PLA/rGO复合纳米纤维膜。对纺丝液的流变性能以及复合纳米纤维膜的形貌结构、微观结构和力学性能进行分析,采用四唑盐比色法对复合纳米纤维膜的细胞相容性进行表征。结果表明:rGO成功地复合至PLA纳米纤维中,且以不规则球状形式分布于PLA纳米纤维膜中;rGO的复合显著提升了PLA纳米纤维膜的力学强度,当rGO质量分数为0.6%时,复合纳米纤维膜的断裂强度达2.02 MPa,是纯PLA纳米纤维膜2.3倍;培养1、3和7 d后,小鼠胚胎成骨细胞可在复合纳米纤维膜上生长和增殖,表明PLA/rGO复合纳米纤维膜具有较好的细胞相容性。     

涤纶基纳米铜/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其电磁屏蔽性能

为制备具有电磁屏蔽性能且质轻、柔软的复合材料,以涤纶织物为基材,采用浸轧法将纳米铜乳液和氧化石墨烯负载到织物中,并通过化学法还原氧化石墨烯,制备涤纶基纳米铜/还原氧化石墨烯复合材料。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪等对复合材料进行表征,分析了纳米铜乳液粒径、质量分数及氧化石墨烯质量分数对复合材料电磁屏蔽性能的影响。结果表明:在纳米铜乳液平均粒径为93.7 nm、质量分数为20％,氧化石墨烯质量分数为8％条件下制备的复合材料具有良好的电磁屏蔽性能,其最小反射损耗值为–38.06 dB;与普通涤纶织物相比,复合材料亲水性能提高,手感良好,断裂强力略有降低。     

负载纳米氧化锌棉织物的制备及其光催化性能的研究

通过溶胶-凝胶法制备了一种负载氧化锌纳米颗粒的棉织物.经扫描电镜(SEM)观察了表面形貌,能谱(EDS)研究了表面元素状态,X射线衍射(XRD)研究了结晶形态,热失重测试(TG)分析了热降解过程;结果表明生成了氧化锌颗粒,并紧密吸附在棉织物表面.用紫外-可见光光谱(UV-Vis)分析了光催化分解过程并对其可重复性进行了探讨;结果表明,这种负载纳米氧化锌的织物对亚甲基蓝(模型化合物)具有长期稳定的光降解性能.     

聚乙烯醇氧化石墨烯导电棉织物的制备

探讨聚乙烯醇氧化石墨烯导电棉织物的制备方法。采用自制氧化石墨烯和聚乙烯醇通过氢键层层交替沉降组装技术对棉织物进行表面改性,随后低温还原改性棉织物并研究其性能。研究表明:通过氢键自组装,氧化石墨烯和聚乙烯醇在棉织物表面形成交联膜状结构,表面K/S值测试表明氧化石墨烯和聚乙烯醇在织物表面呈"奇偶交替"沉降规律;改性织物较原织物的断裂强度略有提高;组装10次织物表面的电阻率即从7.19×10~7Ω·cm降至146Ω·cm,水洗后电阻率略有增大。认为:还原后改性棉织物具有良好的导电性能,且组装整理后棉织物具有良好的耐水洗牢度。     

高导电石墨烯/银复合棉织物的制备及性能研究

结合浸渍-还原法和磁控溅射技术制备导电性能优异的石墨烯/银复合导电棉织物。探讨不同质量分数的氧化石墨烯(GO)和溅射功率对石墨烯/银复合棉织物性能的影响。结果表明:通过KH-560硅烷偶联剂对棉织物进行预处理,能明显改善复合棉织物的耐水洗性能,从而改善其导电持久性;采用GO质量分数为0.8%以及溅射功率为300 W制备的石墨烯/银复合棉织物具有最优的导电性能,其表面方阻值为13.62Ω/sq;随着溅射功率增加至300 W,复合棉织物的水静态接触角增大至147.4°,其疏水性能得到明显的增强。     

锦纶6/纳米氧化亚铜复合纤维制备及性能

采用熔融共混工艺,以γ-巯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷作为分散剂,纳米氧化亚铜(Cu₂O)为改性材料对锦纶6(PA6)进行改性,制备Cu₂O/PA6共混改性树脂。探究加工温度、剪切对Cu₂O/PA6共混树脂流变性能的影响。通过熔融纺丝工艺制备了Cu₂O/PA6复合纤维,采用傅里叶红外光谱、icp-oes高分辨光谱仪和万能材料试验机等分别评价复合纤维的化学结构、金属铜含量以及力学性能。结果表明,通过共混改性的Cu₂O/PA6混合树脂具有良好的热稳定性及纺丝性能,所制备的Cu₂O/PA6复合纤维的断裂强度可达4.5 cN/dtex,纤维中金属铜含量可达6.4×10³mg/kg。抗菌性测试结果表明,复合纤维对大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率分别可达到96.7%、97.8%和97.9%。     

氧化石墨烯改性棉织物防紫外线性能研究

探讨壳聚糖/氧化石墨烯层层自组装整理后棉织物的防紫外线性能。采用自制氧化石墨烯和壳聚糖以分子间静电作用为驱动力,通过层层自组装法对棉织物进行表面改性,分析了改性棉织物的表观形态结构及防紫外线性能。研究表明:通过静电自组装过程,氧化石墨烯与壳聚糖在棉织物表面形成组装膜;改性棉织物展现出了优异的紫外线屏蔽性能,仅组装1次,改性织物表面的UPF值即从9.37增至88.93,组装10次后UPF值高达452,同时改性棉织物防紫外线性能的水洗耐久性良好。认为:采用自制氧化石墨烯和壳聚糖,通过层层自组装法可以制备出防紫外线性能优异的改性棉织物。     

二氧化锰氧化石墨烯碳化棉织物电化学性能研究

探讨二氧化锰氧化石墨烯碳化棉织物的电化学性能。以棉织物为基材,通过浸润-干燥法和化学溶液沉积法,将氧化石墨烯和二氧化锰接枝于棉织物表面,获得二氧化锰棉织物、二氧化锰氧化石墨烯棉织物两种复合棉织物。将获得样品碳化处理,并研究其电化学性能。测试结果表明:二氧化锰氧化石墨烯碳化棉织物在电流密度为100mA/g时,所制备的二氧化锰氧化石墨烯碳化棉织物首次放电量可达356mAh/g,经70次充放电循环后比电容稳定在329.4mAh/g,保容率可达92.5%。认为二氧化锰氧化石墨烯碳化棉织物具有良好的电化学性能。     

氧化石墨烯/壳聚糖静电组装棉织物的导电性能

采用氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS),通过静电层层自组装技术,对棉织物进行表面改性,然后采用低温化学法还原改性棉织物,探讨了整理后织物的导电性能。采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析改性棉织物的表观形态结构;采用两探针法测定织物表面导电性能并得到相应的I-V曲线。研究结果表明:通过分子间静电吸附作用,CS与GO在棉织物表面层层自组装形成交联膜,在织物表面呈"奇偶交替"沉降规律;改性棉织物具有强导电性能,仅组装10次,表面电阻率即降至4.35×10-3Ω·m,且组装整理棉织物的导电性能耐水洗牢度良好。     

纳米石墨烯/PLA远红外纤维制备及性能研究

以纳米石墨烯(Gr)与可完全生物降解的聚乳酸(PLA)为原料,通过熔融纺丝技术制备生物远红外纤维。将石墨烯质量分数控制在0.5%～2.0%,通过单因素实验及各种性能测试和表征得出结论:纳米石墨烯/PLA纤维具有远红外功能,与纯聚乳酸纤维的最高温差可达13℃,有良好的蓄热储能效果;加入石墨烯后PLA纤维的力学性能有所下降,但强度仍达到可纺要求;加入石墨烯使纤维初始分解温度由275℃左右升高至300℃左右,PLA纤维的热稳定性提高;综合考虑成本及纤维性能,石墨烯质量分数为1.5%时,纤维热学性能、红外辐射性能、力学性能均处于比较优良的状态。     

还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物的应用研究进展

还原氧化石墨烯/四氧化三铁(RGO/Fe_3O_4)纳米复合物是一种新型的磁性纳米材料,集Fe_3O_4和RGO的优点于一体,具备高比表面积、高稳定性、超顺磁性等优越的机械、电、热、光学特性,充分展现其在理论研究以及实际应用方面的价值和潜力。本文对近几年RGO/Fe_3O_4磁性纳米复合物材料在磁性固相萃取、锂电子电池、传感器材料、电磁波吸收、催化剂、酶的固定化、药物传输以及磁控开关方面的应用研究进展进行了综述,重点综述了RGO/Fe_3O_4磁性纳米复合材料在磁性固相萃取方面的应用研究,分析对象包括染料、金属离子、农兽药、增塑剂、抗生素以及生物大分子,展现出其在分离富集领域的巨大应用潜力。最后,提出RGO/Fe_3O_4纳米复合材料在研究中存在的问题,并对该材料的研究发展方向进行了展望。     

杯芳烃/还原氧化石墨烯纤维的制备及其选择性吸附性能

为提升杯芳烃纤维对Pt(Ⅱ)的平衡吸附量,依次通过酰胺化、还原法和静电纺丝法制备了杯芳烃/还原氧化石墨烯(CrGO)纤维.借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、拉曼光谱仪和热重分析仪分析了纤维的结构与性能,并采用吸附实验研究了纤维的吸附选择性、吸附动力学及吸附等温模型.结果表明:CrGO纤维直径为(2±0.5)μm,具有褶皱...     

二氧化钛/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化降解脱色性能

为比较二氧化钛/ 还原氧化石墨烯(TiO2 / rGO)复合材料和TiO2 的光催化降解脱色性能,以钛酸丁酯为前驱体,采用水热法制备了不同晶型的TiO2 和TiO2 / rGO 复合材料,借助紫外漫反射吸收光谱仪、傅里叶红外光谱仪、拉曼光谱仪、X 射线衍射仪和扫描电子显微镜等对TiO2 及其复合材料进行表征。分析混晶TiO2 和混晶TiO2 / rGO复合材料对活性红3BS 染料废水的降解脱色效果。结果表明：在150 ℃水热12 h,再经过650 ℃煅烧4 h 后,可制得锐钛矿型和金红石型同时存在的混晶TiO2 体系;在碱性条件下,于140 ℃水热72 h,不经过煅烧可制得较为纯净的板钛矿型TiO2;锐钛矿型和金红石型混晶结构TiO2 体系对染料有一定的降解脱色效果,混晶TiO2 / rGO 复合材料降解染料120 min 后,降解脱色率高达99%。     

纳米石墨烯/壳聚糖自组装对棉织物性能的影响

利用纳米石墨烯/壳聚糖自组装对服用棉织物进行功能整理,探讨了纳米石墨烯/壳聚糖自组装对棉织物整理后性能的影响。研究表明,纳米石墨烯/壳聚糖自组装对服用棉织物整理后,其抗紫外线性能、导电性能、抗电磁辐射性能、力学性与导热性能均得到一定程度的改善,且当纳米石墨烯/壳聚糖自组装层合次数大于5层时,棉织物的紫外线性能、导电性能、抗电磁辐射性能、导热性能与力学性能的增加均趋于稳定,建议利用纳米石墨烯/壳聚糖自组装对棉织物进行整理时采用5次层合。     

碳纳米管/还原氧化石墨烯/聚氨酯电热变色传感纱线的制备及其性能

为了解决柔性应变传感器灵敏度较差、应变范围较窄、牢度不高等问题,设计了一种以聚氨酯细丝为芯,以碳纳米管和还原氧化石墨烯构成的三维导电网络为鞘的应变传感纱线,并采用热致变色油墨为保护层,使应变传感纱线兼具变色功能。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪对传感纱线形貌与结构进行表征,并使用电子万能测试机和万能拉力试验机测试了柔性应变传感器的传感性能和稳定性能。结果表明：碳纳米管穿插于还原氧化石墨烯片层间,形成了导电性能良好的三维导电网络;变色传感纱线灵敏度最高达32.31,应变范围可达100%,可用于人体微小运动检测;在4 V的低电压下即可迅速升温至60℃,能够实现主动变色的附加功能,为发展变色响应快、颜色可调控、使用稳定性高的热致变色材料和传感材料提供新的设计思路,推动碳纳米材料在柔性可穿戴领域的应用。     

石墨烯复合棉织物的制备及其电学性能研究

探讨石墨烯复合棉织物较理想的制备工艺及其电学性能。通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯,以棉织物为基底,采用浸渍-烘干方法,将氧化石墨烯附着到织物表面,用NaBH_4对其进行还原,得到石墨烯复合棉织物,对其电学性能进行了测试。结果表明:当氧化石墨烯溶液为1.5 g/L时,经过20次浸渍,织物上氧化石墨烯的负载量较大;还原剂NaBH_4的浓度为0.4 mol/L时,经过6 h的还原,所得到的石墨烯复合棉织物的方阻较好,可达到33.65Ω。认为:所制得的石墨烯复合棉织物可用于研究柔性电容器。     

二氧化锰/石墨烯/棉织物复合电极的制备及其电化学性能

为研究并增强柔性织物电极的电化学性能,采用改进Hummers法制备得到高浓度氧化石墨烯水溶胶,并通过干涂层法将氧化石墨烯涂覆于棉织物表面,经化学-微波两步还原法还原氧化石墨烯,制备了石墨烯/棉织物。进一步采用电化学沉积法将二氧化锰沉积在石墨烯/棉织物上,得到二氧化锰/石墨烯/棉织物复合电极材料。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪和红外光谱仪对复合电极材料的形貌和结构进行表征。研究结果表明:复合电极材料在0.25 A/g的电流密度下比电容达到490 F/g,1 000次电容放电后电容保持在95.5%,能量密度达到17.01 W·h /kg。     

高氧化程度氧化石墨烯的制备及性能

为制备氧化程度更高的氧化石墨烯(GO),试验在Hummers法的基础上进行改进,然后运用FT-IR、SEM、XRD、Raman spectra、纳米粒度分析等手段进行性能表征,探究两种方法制备的氧化石墨烯在结构、组成等方面的异同。结果显示,与Hummers法相比,改良Hummers法制备的氧化石墨烯有更多的含氧官能团和更好的水溶性,结构不规整性增大,晶面间距从石墨的0.334 nm增大到0.858 nm,优于Hummers法的0.72 nm,粒度分布更为集中。     

还原氧化石墨烯/粘胶多层复合材料的制备及其界面蒸发性能

为制备便携、可重复使用和大规模生产的界面蒸发器,基于还原氧化石墨烯(RGO)和不同纺织品制备了RGO/粘胶多层复合材料.其中,RGO/粘胶织物作为太阳能吸收体,棉纱和棉织物作为供水通道,聚丙烯织物作为隔热材料.对RGO/粘胶织物的结构、亲水性能和光学性能进行分析,研究了RGO/粘胶多层复合材料的蒸发性能、循环稳定性及应...