氧化石墨烯及其复合材料在抗菌领域的研究进展

全球范围内的细菌耐药性增强,传统的抗生素方案逐渐力不从心,抗菌新方案的研发刻不容缓。近年来,氧化石墨烯(GO)因其独特的二维结构和难以形成耐药性的抗菌机理引起了研究人员的关注,成为了抗菌领域的新宠。但由于GO的抗菌性能易受多种因素影响,限制了其广泛应用的可能。因此,从GO的合成方法和抗菌机理入手,着重介绍了GO的抗菌功能化及其复合材料的应用研究进展,并对将来GO基材料在抗菌领域的发展做出展望。     

氧化石墨烯在纺织品领域的抗菌应用

目的总结归纳氧化石墨烯及其复合材料在抗菌纺织品类包装材料的应用现状,为氧化石墨烯及其复合材料在纺织领域的应用提供参考。方法总结氧化石墨烯的性能、结构特点以及抗菌机理,阐述氧化石墨复合材料、复合纤维材料和复合织物等纺织品类材料的抗菌性能应用,并简单讨论氧化石墨烯的抗菌影响因素和氧化石墨烯的生物安全性。结果氧化石墨烯具有二维纳米结构、优异的比表面积和水溶性,纺织品类包装材料通过与氧化石墨烯的复合应用可改善其抗菌性能。目前,氧化石墨烯抗菌性能的应用尚处于初级阶段,需要更深入的研究。结论随着对氧化石墨烯研究的不断深入,氧化石墨烯在抗菌纺织品类包装材料的应用会越来越广泛。     

氧化石墨烯复合材料的研究进展

氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团.简单介绍了氧化石墨烯的制备方法,重点阐述了氧化石墨烯复合材料的研究进展,包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料的合成方法、性能以及应用领域,展望了氧化石墨烯的制备及其复合材料今后的研究方向,提出少引入或者不引入杂离子的新型绿色环保的制备方法是氧化石墨烯制备的发展方向,氧化石墨烯的表面改性成为另一个研究重点.     

MXene及其复合材料的抗菌纺织品研究进展

MXene材料是一类具有二维层状结构的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物的二维纳米材料,因其优异的物理、化学性能在生物传感、癌症光热疗法、抗菌等方面已经得到广泛应用。基于MXene抗菌性的研究现状,探究了MXene及其复合材料的抗菌机制,阐述了MXene及其复合材料的抗菌性能及其抗菌整理织物、抗菌纤维和抗菌敷料的研究进展,最后提出了基于MXene及其复合材料的抗菌纺织品未来研究方向。     

纳米银-氧化石墨烯复合材料抗菌性能研究进展

纳米银-氧化石墨烯是一种新型抗菌复合材料,具有比表面积大、无耐药性、广谱抗菌和对哺乳动物细胞毒性低的特点,在生物医用材料和抗菌材料上有着潜在应用。主要介绍了纳米银-氧化石墨烯复合材料的制备方法,总结了纳米银-氧化石墨烯复合材料的杀菌机理,提出了提高其杀菌性能的方法,对于石墨烯及其衍生物复合材料的研究具有借鉴意义。     

氧化石墨烯复合材料研究进展

氧化石墨烯(GO)是一种石墨烯衍生物,具有独特的二维纳米片层结构,表面含有大量羟基、环氧基、羧基和羰基等含氧官基团,加之具有超大的比表面积、良好的亲水性和生物相容性等特性,使其作为纳米组分更易与聚合物、无机物及小分子等物质作用制备复合材料。综述了近年来GO复合材料在吸附材料、分离材料、电极材料、传感器材料、界面改性、光电热材料、高性能材料及催化等领域的研究,并从可持续发展的角度对要拓宽和实现GO复合材料的大规模工业化应用存在的问题进行了总结及展望。     

石墨烯及其衍生物的抗菌性研究进展

该文主要介绍近年来关于石墨烯及其衍生物在抗菌性方面的应用研究进展,包括石墨烯及其衍生物的抗菌性,抗菌性的测定方法对比,以及生物安全性评估等内容。研究表明:石墨烯及其衍生物具有良好的抗菌性和生物相容性,同时也是抗菌活性物质的理想载体。通过剂量调控和化学修饰可以保持石墨烯的优越性,同时又避免其诱发生物毒性,拓宽其在生物医学工程领域的研究与应用。     

氧化石墨烯纳米银复合材料的制备及对大肠杆菌抑菌性能的研究

以柠檬酸钠为还原剂,原位制备出氧化石墨烯/纳米银(GO/Ag)复合材料,并采用傅里叶红外光谱仪、纳米粒度分析仪和紫外分光光度计对GO/Ag复合材料进行表征,结果表明氧化石墨烯和纳米银稳定复合。以大肠杆菌为模型菌,通过抑菌圈及平板计数法实验评价了GO/Ag复合材料的抑菌性能,并通过对细胞膜完整性和通透性的影响研究了复合材料的抑菌机理,结果表明,GO/Ag复合材料对大肠杆菌有较强的抑菌效果,最小抑菌浓度(MIC)为0.005mg/mL;其优良的抑菌效果是通过破坏细菌细胞膜完整性,影响细胞膜通透性来完成的。     

石墨烯及其纳米复合材料的研究进展

石墨烯具有高的比表面积,优异的力学、电学和热学性能,其杨氏模量和拉伸强度可与碳纳米管相媲美,有着广阔的应用前景。本文综述了石墨烯及其纳米复合材料的研究进展,重点介绍了石墨烯的结构、特性以及其在纳米复合材料领域的应用。     

氧化石墨烯/聚合物复合材料的研究进展

介绍了氧化石墨烯及其改性,氧化石墨烯/聚合物的制备方法。优异的性能使复合材料应用广泛,主要用在超级电容器、燃料电池、阻燃材料、生物医学等领域。同时提出了复合材料研究中的一些问题,如氧化石墨烯的改性及复合材料的实际应用。     

Polyelectrolyte-assisted one-step hydrothermal synthesis of Ag-reduced graphene oxide composite and its antibacterial properties

We demonstrate an effective one-pot hydrothermal route for the synthesis of Poly (diallyldimethylammonium chloride) (PDDA)-protected reduced graphene oxide (RGO) sheets-silver (Ag) nanocomposite in the absence of any seeds and surfactants. In this method, PDDA, an ordinary and water-soluble polyelectrolyte, acts as both a reducing and a stabilizing agent. More importantly, the incorporation of PDDA as a “glue” molecule successfully turns RGO into general platforms for in situ growth of Ag. Small Ag nanoparticles with average height of 4 nm are distributed on the surface of RGO sheets. It is also found that the antibacterial activity of Ag nanoparticles is retained in the composite, suggesting that it can be used as RGO-based biomaterial.     

石墨烯导热材料研究进展

石墨烯作为一种具有超高热导率的二维纳米材料,在导热领域有着广阔的应用前景.本文综述了石墨烯导热材料的研究进展,介绍了石墨烯本征热导率及其层数、缺陷、边缘情况等对热导率的影响,分析了石墨烯纤维的研究现状及存在的问题,讨论了各类石墨烯导热薄膜(纯石墨烯薄膜/石墨烯杂化薄膜/石墨烯聚合物复合薄膜)热导率的影响因素,归纳总结了各类三维石墨烯导热材料(无规分散石墨烯三维复合材料和特定结构石墨烯三维复合材料)的结构、性能与研究现状,最后指出了目前几种导热材料研究存在的问题并展望了石墨烯未来导热领域的发展方向,尤其是在LED照明、智能手机等高功率、高度集成系统中,石墨烯导热材料有着良好的发展前景.     

金属-有机骨架抗菌复合材料与纤维的研究进展及应用

金属-有机骨架(MOFs)抗菌材料因其具有比表面积大、孔隙率高且孔径可调及良好的生物相容性等优点而备受关注,是开发高效可循环使用抗菌医护口罩的热点材料.本文首先分析了MOFs抗菌复合材料的特点及其抗菌机制,然后综述了Ag、Cu、Zn基几类常用MOFs抗菌复合材料及其纤维的研究进展,最后探讨了MOFs抗菌功能纺织品在医疗...     

铁氧体及其复合吸波材料的研究进展

吸波材料既可减少电磁污染,又能达到军事装备隐身的目的,要求具有“薄、轻、宽、强”的特点。铁氧体吸波材料阻抗匹配较好,吸收强,研究早且使用多。但铁氧体吸波材料的密度大、吸收频带窄、热稳定性差的缺点限制了其应用。通过离子取代,设计微观形貌,与碳材料、高分子材料、MXene等进行复合,可有效提高铁氧体吸波材料的综合性能。本文总结了改善铁氧体吸波材料性能的主要方法及近几年的研究进展,并展望了进一步的研究方向。      

纳米ZnO抗菌材料的研究进展

总结了几种纳米ZnO的抗菌机理,同时分类探讨了影响纳米ZnO抗菌效果的诸多因素;介绍了目前国内外有关纳米ZnO抗菌材料的研究热点,并对纳米ZnO抗菌材料的潜在应用和发展方向提出展望。     

石墨烯及其衍生物掺配水泥基材料研究进展

石墨烯及其衍生物因其独特的结构及优异的性能在改善基水泥材料的抗拉强度、韧性、耐久性及赋予水泥基材料功能性等方面表现出良好的应用前景.本文简述了石墨烯、氧化石墨烯(GO)的结构特点及性能,归纳了各自的制备方法;对石墨烯及其衍生物在水泥基材料中的分散进行了综述;重点综述了石墨烯及其衍生物掺配水泥基材料的力学性能、流变性能、...     

基于仿生技术的高强度复合材料的研究进展

自然界造物的方式是人们制备高强度复合材料的榜样,自然材料的优异特性可以归结为长期自然进化和自然选择条件下所形成多尺度的多级组装结构。阐述了目前研究较多的仿生技术的特点,挖掘了这几类仿生材料的主要组成成分和多级结构实现高强度的机制,重点论述四大类仿生高强度复合材料:基于植物的仿生复合材料、基于动物的仿生复合材料、基于细菌的仿生复合材料、基于天然矿石的仿生复合材料的制备过程和增强机制的研究;揭示了通过仿生手段实现复合材料高强度的原理,并指出其应用领域和目前研究中存在的问题。     

Functional composite materials based on chemically converted graphene

Graphene, a one-atom layer of graphite, possesses a unique two-dimensional structure and excellent mechanical, thermal, and electrical properties. Thus, it has been regarded as an important component for making various functional composite materials. Graphene can be prepared through physical, chemical and electrochemical approaches. Among them, chemical methods were tested to be effective for producing chemically converted graphene (CCG) from various precursors (such as graphite, carbon nanotubes, and polymers) in large scale and at low costs. Therefore, CCG is more suitable for synthesizing high-performance graphene based composites. In this progress report, we review the recent advancements in the studies of the composites of CCG and small molecules, polymers, inorganic nanoparticles or other carbon nanomaterials. The methodology for preparing CCG and its composites has been summarized. The applications of CCG-based functional composite materials are also discussed.     

氧化石墨烯/再生水泥基复合材料的制备

基于建筑垃圾再生细骨料替代天然砂,进行氧化石墨烯(GO)改性再生水泥基复合材料的综合物理性能和水化机制研究。采用超声分散GO及振动搅拌制备再生水泥基复合材料,综合耐久性能测试结果表明:和不掺GO再生水泥基复合材料相比,添加0.03% GO改性7 d龄期强度的GO/再生水泥基复合材料抗折和抗压强度分别提高了16%和21%;添加0.02% GO改性的28 d龄期强度的GO/再生水泥基复合材料抗折和抗压分别提高了13.7%和13.6%。GO/再生水泥基复合材料龄期7 d耐候、50次冻融循环后力学性能均良好;氯离子含量皆小于0.06%。放射性检测结果表明:GO/再生水泥基复合材料内照射指数I_Ra和外照射指数I_r均属于A类建筑材料。通过XRD、TG-DTA、SEM等手段对GO/再生水泥基复合材料水化机制研究表明:GO促进了钙矾石(AFt)晶体的大量生成及胶凝孔中存在更多的自由水,且对后期氢氧化钙(CH)的产生有抑制作用,进而提高了GO/再生水泥基复合材料综合物理性能。      

氧化石墨烯在金属表面的应用及其机理研究进展

氧化石墨烯(GO)由于具有大的比表面积、优异的抗穿透性以及表面分布有大量官能团等特性,已成为防腐、渗透分离、涂层力学性能等领域的研究热点。本文综述了近年来GO应用在金属表面的研究进展,在综合国内外文献基础上,分别阐述了GO在金属表面用于防腐、渗透分离、涂层力学性能等方面的研究进展,并对其机理进行了总结与分析。防腐的作用机理主要为GO的物理屏障作用和具有对电活性介质的化学惰性;渗透分离的作用机理主要为GO的多层孔道结构和官能团的作用;涂层力学性能的作用机理主要为GO与涂层的相容性好及其表面官能团与金属基体可形成化学键。最后指出目前满足绿色环保、成本低廉且适合大规模工业化的GO复合材料制备工艺仍比较缺乏,其涉及的工艺参数、复合相体系设计等方面仍需进一步研究,并提出将其应用到金属防腐、油水分离、涂层力学性能等领域,以解决金属表面耐蚀性、油水渗透分离性能、涂层与金属基体间的黏结力等关键问题。