化学气相沉积石墨烯/铜合金制备与导电、耐磨性能研究

通过原位化学气相沉积(CVD)技术,在铜粉上包覆石墨烯,再通过真空热压技术制备出石墨烯/铜合金。研究表明：铜晶粒表面包覆了高质量的石墨烯。在铜粉表面原位生长的石墨烯均匀分散在铜晶粒的晶界处,而且石墨烯的含量低,只占0.04%(质量分数)。石墨烯/铜合金具有高的导电性能,导电率高达97%IACS。同时,石墨烯/铜合金的摩擦系数降低到0.46,与铜相比降低了38.7%。石墨烯/铜合金的磨损率降低到2.09×10^-4 mm³/(N·m),与铜相比降低了68.6%。     

基于光热效应的沙门氏菌试纸条检测方法研究

建立一种基于氧化石墨烯-金复合物的光热效应沙门氏菌渗滤试纸条的检测方法。制备了石墨烯-金纳米复合物,并将其与抗体偶联,在传统渗滤试纸条方法的基础上,优化了渗滤试纸条的各项试验条件以及激光照射时长。采用目测法及光热效应温差法检测沙门氏菌的最低检测限分别为2.4×10~4 CFU/m L及2.4×10~3 CFU/m L。绘制了石墨烯-金纳米复合物光热效应渗滤试纸条方法检测沙门氏菌的标准曲线,并得到线性回归方程:y=0.754x-2.09,R~2=0.971。     

微弧氧化三氧化钨负极材料制备及电化学性能研究

采用微弧氧化法,以钛箔作为基体,钨酸盐为电解液,成功制备出WO3/TiO2复合膜作为锂离子电池负极材料.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对复合膜组织结构进行表征,复合膜主要由WO3和TiO2组成.当电解液中钨酸钠质量为70 g时,测得电池电化学性能最稳定,比容量为605.684 mAh/g,循环200圈后比容量保持在1...     

Ag-rGO复合材料的制备及其甲基橙吸附性能研究

采用Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),再以乙二醇和乙二胺为溶剂和还原剂,采用水热法合成了Ag掺杂还原氧化石墨烯(Ag-rGO)复合材料,并对其吸附甲基橙(MO)的性能进行了研究。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外分光光度计(UV-Vis)等手段,对所制备的样品进行了表征。为了进一步研究Ag-rGO复合材料对甲基橙的吸附机理,考察了Ag掺杂量、甲基橙溶液pH、初始浓度、吸附时间和吸附温度等因素对Ag-rGO复合材料吸附甲基橙性能的影响。实验结果显示,Ag-rGO复合材料对甲基橙的吸附,更符合langmuir吸附等温模型,为化学吸附。在318K时,最大单层吸附量为75.87mg·g^-1,表明Ag-rGO复合材料具有较好的吸附性能。动力学研究结果表明,该吸附过程符合准二级动力学和内扩散模型,甲基橙的吸附速率不仅与Ag-rGO复合材料表面的官能团有关,也与它的孔道结构相关。     

聚氨酯海绵改性环氧树脂复合材料的摩擦学性能研究

以聚氨酯（PU）海绵作为三维支撑材料,吸附氧化石墨烯（GO）和石蜡（PW）,制备了改性环氧树脂（EP）复合材料。对该复合材料进行摩擦学性能测试,结果表明：当PW质量为PU的3.5倍时,复合材料的摩擦系数最小,相比纯EP摩擦系数降低了57.77%;当PW质量为PU的2.5倍时,复合材料的比磨损率最低,相比纯EP比磨损率降低了94.08%。采用扫描电子显微镜对复合材料的磨损表面进行表征,认为GO和PW的协同作用对改善复合材料的摩擦学性能起着关键作用。     

石墨烯/白炭黑杂化材料的制备工艺设计

石墨烯纳米片是由sp²组成的密实单层蜂窝状晶格纳米结构杂化碳原子,具有优良的热性能、优异的力学和电学性能。但由于其具有较大的表面能、较高的化学稳定性,石墨烯纳米片自身之间存在很强的范德华力,容易发生不可逆的聚集,使其难溶于水和常用有机溶剂,限制了石墨烯的进一步研究和应用。本工作采用液相剥离法制备石墨烯,通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷的偶联作用,制备了石墨烯白炭黑杂化材料。白炭黑的修饰改善了石墨烯的分散性问题,有效解决石墨烯的自聚集和与基体界面结合作用弱的瓶颈问题,并且能够使石墨烯稳定分散,尤其是在橡胶基体中,从而改善天然橡胶的各项物理机械性能。     

Mo/S共掺杂的石墨烯用于合成氨:密度泛函理论研究（英文）

工业界普遍采用Haber-Bosch方法在高温(400～600℃)和高压(150～300 atm, 1 atm=0.101325 MPa)条件下催化氮气裂解和加氢而合成氨气(NH₃),这不仅消耗大量能源,也给环境造成很大污染。为改变这种状况,探索常温常压条件下合成NH3的全新途径已成为研究热点。电催化还原N₂合成NH₃是尚待探索的重点方向之一。本研究利用密度泛函理论计算,探讨了过渡金属元素(如Fe, Nb, Mo, W, Ru)和非金属元素(如B, P, S)共掺杂石墨烯作为该方向催化剂的可行性。结果表明, Mo和S(Mo/S)共掺杂石墨烯在NH₃合成中具有极低的电极电势(仅为0.47 V),其速率控制步骤涉及的中间产物为*NNH。NH₃合成电势比析氢反应的电势(0.51 V)低,说明N₂还原制备NH₃具有选择性。经从头算的分子动力学计算验证,Mo/S共掺杂石墨烯体系在室温下具有良好的热力学稳定性。电子结构分析进一步揭示,过渡金属电子...     

氧化石墨烯/二氧化锰的制备及应用

以氧化石墨烯、氯酸钡和硫酸锰为原料合成氧化石墨烯/二氧化锰(GO/MnO2).通过研究投加量、pH值、Pb2+的浓度对去除率的影响,探究材料对水体中Pb2+的吸附特性.结果表明,投加量为0.2g/L,pH=7时,GO/MnO2对20mg/L的Pb2+的去除效率最高达到96.92％.同时对GO/MnO2进行SEM和XRD...     

半固态烧结制备石墨烯/7075铝基复合材料与性能研究

通过球磨混粉+半固态烧结法成功制备出质量分数为0.5%的石墨烯/7075铝基复合材料,通过扫描电子显微镜、能谱分析仪和室温拉伸力学性能测试等手段,对石墨烯/7075铝基复合材料的显微组织及力学性能进行了研究。结果表明:复合材料中的石墨烯纳米片均匀的分散在7075铝合金基体中,相比于未添加石墨烯的7075铝合金基体,复合材料的密度有所下降,维式硬度和抗拉强度则分别提高了14%和32%,延伸率无明显变化。