Cu基底双层石墨烯的可控制备

提出采用改进的化学气相沉积(chenmical vaper deposition,CVD)方法,利用甲烷为碳源在展平的Cu箔表面直接制备双层石墨烯薄膜。通过细致研究甲烷气体流量、生长时间等参数对双层石墨烯成核密度的影响,进一步探讨双层石墨烯生长的机理和条件。研究利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、光学显微镜、Raman光谱对石墨烯的表面形貌、结构和堆叠方式进行了表征,提出双层石墨烯的"高效生长时间"为双层石墨烯成核完成后到第1层石墨烯完全覆盖Cu箔之间的时间段。通过优化生长条件,制备出高成核密度(双层与单层石墨烯成核密度比接近0.95)和高覆盖度的双层石墨烯(其中AB堆叠双层石墨烯比例高达82.7%),实现展平Cu薄基底上高覆盖度双层石墨烯的可控制备。     

超声剥离法制备石墨烯纳米片

为降低生产成本,简化工艺流程,实现石墨烯在复合材料中的工程应用,采用超声剥离法对微波膨胀后的石墨进行剥离,制备得到了石墨烯纳米片(GNSs)。采用透射电子显微镜电镜、原子力显微镜、拉曼光谱对得到的GNSs的微观结构与形貌进行了分析。结果表明,通过超声剥离法可以制备出尺寸大、厚度小、结构规整且缺陷少的石墨烯片层材料,为其在复合材料等领域的产业化生产奠定了基础。     

多层石墨烯/钢纤维砂浆的制备及力学性能研究

研究了不同掺入工艺下多层石墨烯和钢纤维在水泥基中的分散效果,并对单掺、复掺两种填料下砂浆的抗压、抗折强度和压折比进行了试验研究。结果表明:采用干拌法分散钢纤维和高速离心法分散多层石墨烯的工艺更佳;钢纤维和多层石墨烯的协同作用提高了高掺量多层石墨烯砂浆的抗压和抗折强度,其中复掺钢纤维和多层石墨烯砂浆的28 d抗压强度比单掺多层石墨烯提高32.82%~43.96%,抗折强度提高18.33%~31.08%,且提高程度随着钢纤维掺量的增加而上升。     

太赫兹相差显微镜在石墨烯探测中的应用

本文基于相衬成像技术,利用太赫兹相差显微镜能够快速、简便的鉴别出石墨烯的层数,从而找到单层的石墨烯。本文研究了太赫兹相差显微镜探测石墨烯的原理,该探测方法研究石墨烯提供了另外一种选择。     

石墨烯在聚乳酸膨胀阻燃中的协效作用

利用改进的Hummers法制备氧化石墨,再进一步制备石墨烯(GR)。将GR作为协效剂与膨胀型阻燃剂(IFR)复配,应用于生物可降解材料聚乳酸(PLA)的阻燃改性,研究GR在PLA膨胀阻燃中的协效作用。采用原子力显微镜、热重分析仪、氧指数仪、水平垂直燃烧测定仪、扫描电子显微镜、激光拉曼光谱对GR、PLA的性能进行表征。结果表明,制备的GR为单片层结构,其在N_2条件下700℃时有84.9%的残留量;加入IFR和GR后PLA复合材料均达到UL-94 V0级别,且LOI显著提高,GR能够显著提高PLA膨胀阻燃体系的热稳定性和阻燃性能。     

吡嗪分子多维振动动力学中Non-Condon效应

采用优化控制理论和多组态含时Hartree结合的方法,研究了吡嗪分子在3个电子能级之间振动耦合模型中Non-Condon效应的影响;在非绝热近似下给出了跃迁偶极函数的具体形式,成功实现了Non-Condon效应下对吡嗪分子的飞秒激光控制;给出了不同初始能量下飞秒激光的优化图形,得到了整个电子态的布居和相应的优化激光脉冲形状。同Condon近似下的结果进行比较发现:跃迁偶极矩的不同方向对电子波函数的影响较大,相应的优化激光场的振荡周期也发生了改变。     

那素达滴眼液治疗飞秒激光制瓣术后眼部刺激征的临床疗效研究

目的:探讨那素达滴眼液治疗飞秒激光制瓣后眼部刺激征的临床疗效。方法:采用随机双盲方法进行自身对照研究,选取60例(120眼)接受飞秒激光手术的近视患者,双眼经飞秒激光制瓣后,一眼立即滴用那素达滴眼液为观察组,另眼不滴用那素达滴眼液为对照组。在等待气泡吸收的10分钟内,观察双眼的眼部刺激症状以及术中的配合程度。结果:观察组12眼(20%)出现眼部刺激征,对照组38眼(63.3%)出现眼部刺激征,两组间差异有统计学意义(χ2=25.503,P<0.05)。观察组在术中的配合度优于对照组(χ2=24.014,P<0.05)。结论:那素达滴眼液能有效缓解飞秒激光制瓣后的眼部刺激征,提高配合度。     

石墨烯橡胶复合改性沥青流变性能及微观性能

为提高橡胶改性沥青的流变性能,采用动态剪切流变(DSR)试验,对石墨烯掺量不同的石墨烯橡胶复合改性沥青宏观力学性能变化规律进行研究,并结合电动荧光显微镜(E FM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR),探究石墨烯橡胶复合改性沥青微观结构组成的变化规律.结果表明：与橡胶改性沥青相比,添加石墨烯的橡胶改性沥青具有更高的弹性恢复能力和抗变形能力,其流变性能有所提高;石墨烯橡胶复合改性沥青的荧光显微相态分布均匀且呈连续形貌,说明其存储稳定性和相容性得到了提升;石墨烯橡胶复合改性沥青中芳环CC含量相对增加,说明其力学性能有所提高.     

氧化石墨烯增强聚乙烯醇机械性能的机理研究

通过控制聚乙烯醇/氧化石墨烯(polyvinyl alcohol/graphene oxide,PVA/GO)复合材料在恒温、恒湿环境中放置的时间,发现氧化石墨烯对聚乙烯醇基体机械强度的提高是1种表观增强现象。干燥状态下氧化石墨烯对聚乙烯醇基体没有明显的机械性能增强作用,当基体在恒温恒湿的环境中放置3~5d后,复合材料的机械能高于纯样。由于氧化石墨烯的存在阻碍了水分子进入基体内部,保持了基体分子在干燥状态下已经形成的分子间氢键(PVA-PVA),使聚乙烯醇基体能长时间在一定湿度环境中保持高的机械强度。通过对比研究发现,大面积片层氧化石墨烯(100~300μm2)比小面积片层氧化石墨烯(1~3μm2)有更高的水阻隔性,因此大面积片层氧化石墨烯更利于维持聚乙烯醇基体高的机械强度。     

堆叠多层石墨烯的太赫兹电导研究

单层石墨烯具有可调的太赫兹电导,有望应用于制作新型太赫兹器件,然而这种调谐的变化范围有限,通过多层石墨烯的堆叠可以拓展石墨烯太赫兹器件的性能上限。本文通过太赫兹时域光谱研究了石英衬底上不同层数堆叠的石墨烯的太赫兹透过特性,并使用Drude模型以及菲涅尔定律对实验结果进行了理论模拟。实验数据与理论结果的匹配表明:随机堆叠的多层石墨烯在太赫兹波段可以看作没有电子耦合的多个单层石墨烯,其太赫兹电导具有更宽的调谐范围,同时化学掺杂可以进一步提高材料的载流子浓度,从而获得更高的太赫兹电导。