石墨烯气体传感解吸附特性研究

分析探讨了石墨烯气体解吸附特性与解吸附方法。通过实验分析石墨烯对NO2气体分子的响应时间、气体分子解吸附时间,分析探讨石墨烯的气敏特性。实验表明,石墨烯对NO2气体传感灵敏度高,响应快,但恢复过程缓慢,气体解吸附时间长。分析表明,通过加热的方法、光照的方法可有效减少石墨烯气体解吸附时间,改善解吸附特性。     

单层氧化石墨烯改性水性聚氨酯

采用一种新型高效的铁系强氧化剂成功制备出单层氧化石墨烯(GO),通过衰减全反射红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱、原子力显微镜、场发射电子显微镜表征了这种单层GO的形态和性质。通过超声将GO分散于去离子水中,于水性聚氨酯(WPU)合成的乳化阶段共混制备出GO-WPU复合材料,测试了其拉伸性能、热学性能、疏水性的变化,同时利用透射电镜和场发射电子显微镜分别对乳液粒子形态与涂膜截面形貌进行了观察。结果表明,单层GO在乳化阶段的加入所制备的复合材料的拉伸强度得到了明显的改善,由原来的10 MPa增加到24 MPa,当GO质量分数为0.30%,复合聚氨酯的初始热分解温度(T_(d5))从245℃上升到272℃,同时,随着GO用量的逐步增加,复合膜的接触角则由70.3°提高到了95.2°从而实现了疏水性的改善。     

基于字素分割的蒙古文手写识别研究

隐马尔科夫模型(HMM)对序列数据有很强的建模能力,在语音和手写识别中都得到了广泛的应用。利用HMM研究蒙古文手写识别,首先需要解决的问题是手写文字的序列化。从蒙古文的构词和书写特点看,蒙古文由多个字素从上到下串联构成。选择字素集合和词的字素分割是手写识别的基础,也是影响识别效果的关键因素。该文根据蒙古文音节和编码知识确定了蒙古文字母集合,共包括1 171个字母。通过相关性处理、HMM排序筛选等手段得到长字素集合,共包括378个字素。对长字素经过人工分解,获得了50个短字素。最后利用两层映射给出了词转字素序列的算法。为了验证长短字素在手写识别中的效果,我们在HTK(hidden Markov model toolkit)环境下利用小规模字库实现了手写识别系统,实验结果表明短字素比长字素有更好的性能。文中给出的字素集合和词转字素序列的算法为后续基于HMM的蒙古文手写识别研究奠定了基础。     

Pt-Au二元双金属/氧化石墨烯电化学传感器同时检测尿酸及多巴胺的应用研究

尿酸(UA)是人体最基础的代谢产物,多巴胺(DA)是一种重要的神经递质。二者同时存在于体液当中,其含量对于人体的健康有着极大的影响,因此实现快速、高效、准确的同时检测具有非常重要的意义。该文研制了一种基于Pt-Au二元双金属负载石墨烯的电化学传感器用于尿酸和多巴胺的测定,结果表明Pt-Au和石墨烯的纳米复合物对尿酸和多巴胺具有非常好的催化氧化作用,并且能实现峰的分离(ΔE>200mV),为尿酸和多巴胺的同时测定提供了有力条件。该传感器对尿酸和多巴胺同时测定的检测下限分别为1.996μmol/L和0.999μmol/L,线性范围分别为17.417μmol/L～1259.357μmol/L和2.486μmol/L～260.141μmol/L。基于Pt-Au二元双金属和石墨烯的电化学传感器具有制作简单方便,成本低廉且具有良好的重现性,用于实际样品的同时测定也得到较好的效果。     

甲基橙掺杂聚吡咯/氧化石墨烯复合材料

为了得到新型导电聚合物/石墨烯纳米复合材料,采用偶氮染料甲基橙为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,一步法制备了纳米片状的聚吡咯/氧化石墨烯复合材料,通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜等测试,对聚吡咯/氧化石墨烯复合材料的结构和形貌进行表征;通过循环伏安法对其进行电化学性能测试.结果表明:由于甲基橙分子中含有的磺酸根阴离子,甲基橙分子掺杂在聚吡咯分子链中,影响了聚吡咯分子的共轭结构;在聚吡咯/氧化石墨烯复合材料中保留了氧化石墨烯的片状结构,表明吡咯单体首先被吸附到氧化石墨表面,进而在氧化石墨烯表面发生聚合.聚吡咯/氧化石墨烯复合材料均匀的片状纳米结构,在循环伏安测试中显现出具有良好的电容特性,将来可以应用到商业电容器领域.     

氧化石墨烯材料对水溶液中放射性元素的吸附去除研究进展

作为一种高效的新型吸附材料，氧化石墨烯由于具有巨大的比表面积和丰富的含氧官能团等特性，在放射性元素的吸附去除中展现出巨大的应用潜力。本文主要介绍了氧化石墨烯及其复合材料的结构性质与制备方法，并对其在水溶液中吸附去除放射性元素铀、钍、铕的研究进行了综述，通过表面改性或与其它功能性材料复合可显著提高对放射性元素的吸附去除性能，并对吸附机理进行了总结，最后展望了今后的研究方向并提出了建议。     

碳原子的再分布对铂上高质量单层石墨烯生长的影响

二维材料石墨烯以其独特的性质显示出在众多领域的应用潜力。化学气相淀积(CVD)作为最有效的生长单层石墨烯的方法得以良好发展。但在CVD方法中,频繁出现的多层石墨烯“点”严重影响单层石墨烯的有效面积,进而限制了石墨烯在很多场景中的应用。本文通过引入一个新的阶段-再分布阶段,使得在分解阶段溶解在铂片中的碳原子重新分布,进而减少了多层石墨烯“点”的数目。单层石墨烯的平均面积增加到16000μm₂,较未引入再分布阶段的单层面积增大了八倍。最后,拉曼光谱仪的测试结果说明了新方法下生长的石墨烯的高质量特征。     

Mechanical and thermal properties of biphenyldiol formaldehyde resin/gallic acid epoxy composites enhanced by graphene oxide

In this study, the gallic acid‐based epoxy resin (GA‐ER) and alkali‐catalysed biphenyl‐4,4′‐diol formaldehyde resin (BPFR) are synthesized. Glass fibre‐reinforced GA‐ER/BPFR composites are prepared. Graphene oxide (GO) is used to improve the mechanical and thermal properties of GA‐ER/BPFR composites. Dynamic mechanical properties and thermal, mechanical, and electrical properties of the composites with different GO content are characterized. The results demonstrate that GO can enhance the mechanical and thermal properties of the composites. The glass transition temperature, T_g, of the BPFR/GA‐ER/GO composites is 20.7°C higher than the pure resin system, and the 5% weight loss temperature, T_d5, is enhanced approximately 56.6°C. When the BPFR: GA‐ER mass ratio is at 4 : 6 and GO content is 1.0–1.2 wt %, the tensile and impact strengths of composites are 60.97 MPa and 32.08 kJ/m² higher than the pure resin composites, respectively. BPFR/GA‐ER composites have better mechanical properties, and can replace common BPA epoxy resins in the fabrication of composites. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42637.     

CRGP柔性导电薄膜及其超级电容器制备与性能

以CNFs膜为基材,采用层层自组装法制备CNFs/RGOn膜,通过原位聚合法在膜表面聚合PANI,制备复合导电CRGP膜电极并组成超级电容器S-RGP。研究采用UV-vis光谱、XRD、SEM等对CRGP膜的吸光度、结晶特性与形态进行测试表征,同时系统测试了S-RGPCV曲线、GCD、EIS等电化学性能。结果表明:原位聚合法得到CRGP膜表面不均匀,PANI层与基材间存在间隙,存有活性物质,导致S-RGP内阻较小;S-RGP的ESR低、柔性良好;由于原位聚合的PANI层较厚,电容器S-RGP具有一定的电致变色特征。     

The Enhancement Effect of Mesoporous Graphene on Actuation of Nafion‐Based IPMC

A facile method to fabricate ionic polymer‐metal composite (IPMC) actuators is proposed. A blend of mesoporous graphene (MG) and Nafion is used as the ionic matrix, which is sandwiched by two layers of blend of reduced graphene oxide (rGO) and Nafion as the electrodes. When subjected to an electrical field of 3 V, the IPMC actuator exhibits a blocking force of 10 gf g^?1 for 20 s, and the same behavior can be repeatedly played for hundreds of cycles. MG improves the mechanical properties of Nafion‐based IPMC, more importantly, the mesopores in graphene provide additional pathway for the diffusion of cationic clusters and thus enhance the actuation speed. In addition, the surface electrodes of rGO protect the interlamellar liquid from evaporation thus ensure the durability.