空位缺陷对单层石墨烯薄膜拉伸力学性能的影响 被引量：11

1

作者 韩同伟 贺鹏飞 +1 位作者 王健 吴艾辉 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1210-1214,共5页

采用Tersoff势对完美的和含空位缺陷的单层石墨烯薄膜的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟,分别研究了单个单原子空位缺陷和单个双原子空位缺陷对扶手椅型和锯齿型石墨烯拉伸力学性能及变形机制的影响.研究结果表明,单原子空位缺陷... 采用Tersoff势对完美的和含空位缺陷的单层石墨烯薄膜的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟,分别研究了单个单原子空位缺陷和单个双原子空位缺陷对扶手椅型和锯齿型石墨烯拉伸力学性能及变形机制的影响.研究结果表明,单原子空位缺陷和双原子空位缺陷对扶手椅型和锯齿型石墨烯薄膜的杨氏模量没有影响,但在一定程度上降低了拉伸强度和拉伸极限应变.单原子空位缺陷和双原子空位缺陷使拉伸强度降低幅度最高达8.10%和6.41%,并大幅度降低极限应变.缺陷对石墨烯的拉伸变形破坏机制也有一定的影响.在外载作用下,新的缺陷的萌生位置均出现在空位缺陷附近. 展开更多

关键词 空位缺陷 单层石墨烯薄膜 拉伸力学性能 分子动力学

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基于Lenosky原子作用势单层石墨烯片的力学模型 被引量：3

2

作者 黄坤 殷雅俊 +1 位作者 屈本宁 吴继业 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期905-910,共6页

基于对Lenosky碳-碳共价键作用势连续化得到的单层石墨烯的势能和Hamilton原理,导出了单层石墨烯的动力学方程.使用该数学模型及Galerkin方法,研究了矩形单层石墨烯片的静力挠曲问题.结果显示,石墨烯片的几何尺寸较小时,弯曲刚度对结构... 基于对Lenosky碳-碳共价键作用势连续化得到的单层石墨烯的势能和Hamilton原理,导出了单层石墨烯的动力学方程.使用该数学模型及Galerkin方法,研究了矩形单层石墨烯片的静力挠曲问题.结果显示,石墨烯片的几何尺寸较小时,弯曲刚度对结构的受力影响较大,可用板理论来描述;随着结构尺寸的增大,弯曲刚度的影响迅速降低;当矩形石墨烯片的短边尺寸大于10 nm时,可以忽略弯曲刚度对结构的影响,使用薄膜理论来描述单层石墨烯的力学性质. 展开更多

关键词 单层石墨烯 曲率弹性能 运动方程 板 薄膜

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抗坏血酸与茶多酚协同作用制备单层石墨烯 被引量：1

3

作者 陈港 朱朋辉 +1 位作者 林东瀚 方志强 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期41-47,共7页

采用改良的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),再用抗坏血酸(LAA)、茶多酚(TP)和LAA/TP双组分还原体系作为还原剂,将氧化石墨烯还原成石墨烯(RGO),分别进行导电性能测试、拉曼光谱分析、X射线衍射分析以及X射线光电子能谱分析,并利用扫描电... 采用改良的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),再用抗坏血酸(LAA)、茶多酚(TP)和LAA/TP双组分还原体系作为还原剂,将氧化石墨烯还原成石墨烯(RGO),分别进行导电性能测试、拉曼光谱分析、X射线衍射分析以及X射线光电子能谱分析,并利用扫描电镜、透射电镜以及原子力显微镜对LAA/TP双组分还原体系所制备的RGO的形貌进行了表征.结果表明,LAA/TP双组分还原体系之间存在协同作用,其对GO的还原效果优于单组分还原剂,所制备的RGO呈单层结构.文中还对LAA/TP体系的协同作用机理进行了阐释. 展开更多

关键词 单层石墨烯 制备 抗坏血酸 茶多酚 协同作用

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60Coγ射线辐照单层石墨烯的损伤效应 被引量：3

4

作者 乔世英 李丹明 +2 位作者 杨生胜 龚成师 黄一凡 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期490-494,共5页

石墨烯是一种在常温下拥有极低的电阻率、极高的电子迁移率和高透光性的零带隙能带结构的新型碳材料,由于石墨烯优异的电学特性、光学特性和光电性能使它为研制下一代超快、高频、宽光谱光电器件提供了可能,目前已有许多基于石墨烯的光... 石墨烯是一种在常温下拥有极低的电阻率、极高的电子迁移率和高透光性的零带隙能带结构的新型碳材料,由于石墨烯优异的电学特性、光学特性和光电性能使它为研制下一代超快、高频、宽光谱光电器件提供了可能,目前已有许多基于石墨烯的光电探测器件研究,若将此类器件未来应用于航天器必有巨大优势。基于此本工作首先用化学气相沉积法制备了单层多晶石墨烯,然后进行了伽马射线辐照单层石墨烯实验,并用拉曼光谱表征了辐照前后石墨烯微观结构变化,对辐照后石墨烯的缺陷间平均距离,缺陷密度等进行了分析,辐照使单层石墨烯产生缺陷,出现无序的sp^3杂化结构。此研究可为石墨烯光电器件在外层空间中的应用打下基础,为其他空间环境因素对石墨烯的影响研究提供借鉴参考。 展开更多

关键词 单层石墨烯 Γ射线辐照 拉曼光谱 空间环境

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单层石墨烯中弱耦合极化子的性质 被引量：1

5

作者 贾彩红 丁朝华 王蕊 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期366-370,共5页

利用LLP幺正变换与线性组合算符相结合的方法研究了单层石墨烯(MG)中弱耦合极化子的性质。得出了单层石墨烯中弱耦合极化子的基态能量、第一激发态能量和跃迁能与振动频率、声子的德拜截止波数之间的依赖关系。结果表明,单层石墨烯中极... 利用LLP幺正变换与线性组合算符相结合的方法研究了单层石墨烯(MG)中弱耦合极化子的性质。得出了单层石墨烯中弱耦合极化子的基态能量、第一激发态能量和跃迁能与振动频率、声子的德拜截止波数之间的依赖关系。结果表明,单层石墨烯中极化子的基态能量、第一激发态能量和跃迁能均为德拜截止波数的增函数;当振动频率增大时,基态能量随之增加,第一激发态能量先增加后减小再增加,直到趋于稳定的值,跃迁能量先增加后减小。 展开更多

关键词 光电子学 单层石墨烯 弱耦合 极化子

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云母片上单层石墨烯的制备及拉曼光谱研究 被引量：1

6

作者 孙宏丽 王腾蛟 +4 位作者 许军 李帅 王颖 李晓莉 袁小先 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期23-28,共6页

采用拉曼表征技术研究了平铺到云母片上单层石墨烯的性质.首先,将单晶白云母暴露在辐照量为1×10~6个/cm^2的重离子中进行辐照,用HF溶液对辐照后的云母片进行蚀刻.之后将CVD(化学气相沉积)法制得的单层石墨烯转移平铺到云母片上,利... 采用拉曼表征技术研究了平铺到云母片上单层石墨烯的性质.首先,将单晶白云母暴露在辐照量为1×10~6个/cm^2的重离子中进行辐照,用HF溶液对辐照后的云母片进行蚀刻.之后将CVD(化学气相沉积)法制得的单层石墨烯转移平铺到云母片上,利用SEM、Raman技术对悬空(孔洞之上)及非悬空区域的石墨烯进行分析表征.实验结果表明,辐照后的云母片在HF(体积分数40%)中置于30℃水浴超声蚀刻20 min后产生孔径约为3μm的菱形孔洞.而平铺在云母上的单层石墨烯样貌完整,部分悬空区域处的石墨烯有所破裂,且破裂面积随孔径增大而增多.利用拉曼电镜对悬空区域进行探测,可以得到仅有单层石墨烯的拉曼信号.采用石墨烯/云母基底对生物探针分子进行拉曼表征,结果显示该基底对探针分子的拉曼信号有增强作用. 展开更多

关键词 云母片 单层石墨烯 拉曼光谱 生物探针分子

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科学家实现单层石墨烯力学性能测试

7

《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期76-76,共1页

香港城市大学和清华大学的研究人员借助新开发的精准的大面积石墨烯转移、样品形貌控制以及应变加载技术,实现了对单层石墨烯的定量拉伸测试。相关结果和实验技术有助建立这种“超级材料”的真实力学性能标准,推动这种高性能材料更好地... 香港城市大学和清华大学的研究人员借助新开发的精准的大面积石墨烯转移、样品形貌控制以及应变加载技术,实现了对单层石墨烯的定量拉伸测试。相关结果和实验技术有助建立这种“超级材料”的真实力学性能标准,推动这种高性能材料更好地应用在不同领域。 展开更多

关键词 高性能材料 单层石墨烯 力学性能 香港城市大学 拉伸测试 样品形貌 清华大学 科学家

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不同尺寸单层氧化石墨烯用于膜蒸馏分离H_(2)O/HDO

8

作者 孙大鹏 张鑫 +3 位作者 陈闽 杨昊崴 张国书 徐赐刚 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期100-110,I0003,共12页

核电站运行产生的放射性氚化水(HTO)的处理涉及到H_(2)O/HTO分离难题。实验室研究常把无放射性H_(2)O/HDO(氘化水)分离作为研究模型来代替H_(2)O/HTO分离。近年来,基于多层氧化石墨烯(graphene oxide,GO)膜的膜蒸馏分离工艺显示出较好的... 核电站运行产生的放射性氚化水(HTO)的处理涉及到H_(2)O/HTO分离难题。实验室研究常把无放射性H_(2)O/HDO(氘化水)分离作为研究模型来代替H_(2)O/HTO分离。近年来,基于多层氧化石墨烯(graphene oxide,GO)膜的膜蒸馏分离工艺显示出较好的H_(2)O/HDO分离效果,但进一步提高分离性能仍需开发新型膜材料或结构。本工作采用不同横向尺寸单层GO制备聚四氟乙烯(PTFE)支撑的氧化石墨烯复合膜用于研究膜蒸馏分离H_(2)O/HDO:(1)选用两种不同横向尺寸的单层GO研究GO横向尺寸对膜的H_(2)O/HDO分离性能影响,基于横向尺寸较小GO膜的渗透通量和分离因子分别可达0.944 L/(m^(2)·h)和1.043,整体分离性能比基于横向尺寸较大GO膜高;(2)为结合不同横向尺寸单层GO的结构特点,把不同横向尺寸单层GO混合制备复合膜,当两种石墨烯质量比例为1∶1时,所得GO复合膜的渗透通量可达0.806 L/(m^(2)·h),比基于横向尺寸较大GO复合膜的渗透通量高,而两者分离因子相近;(3)对横向尺寸较大GO进行刻蚀处理,可提高膜蒸馏分离H_(2)O/HDO性能。结果表明:单层氧化石墨烯的横向尺寸可影响膜蒸馏分离H_(2)O/HDO性能;基于横向尺寸较小单层氧化石墨烯或混合不同横向尺寸单层氧化石墨烯制备的膜具有较好的膜蒸馏分离H_(2)O/HDO性能;并且刻蚀处理横向尺寸较大GO也可提高膜蒸馏分离H_(2)O/HDO性能。因此,本工作可指导后续发展新型膜材料或膜结构以实现H_(2)O/HDO分离效果更好的膜蒸馏工艺,为含HTO的放射性废水处理问题提供解决方案。 展开更多

关键词 膜蒸馏 单层氧化石墨烯 复合膜 H_(2)O/HDO分离 氚化水

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单层多孔石墨烯膜结构对C_(2)烃气体分离性能影响的分子动力学研究

9

作者 奚靖宇 黄凯 +1 位作者 练成 刘洪来 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期319-327,共9页

利用分子动力学模拟研究了孔径、孔形状、官能团修饰对纳米多孔石墨烯膜分离C_(2)烃气体的效率和选择性的影响。结果表明:孔径为0.444~0.484 nm的石墨烯膜对乙烷的截留性能较好,乙烯的通过率较高;圆形孔石墨烯膜具有较高的气体通过效率... 利用分子动力学模拟研究了孔径、孔形状、官能团修饰对纳米多孔石墨烯膜分离C_(2)烃气体的效率和选择性的影响。结果表明:孔径为0.444~0.484 nm的石墨烯膜对乙烷的截留性能较好,乙烯的通过率较高;圆形孔石墨烯膜具有较高的气体通过效率,扁平孔石墨烯膜具有较高的气体分离的选择性;孔短径为0.510 nm、孔长径为1.164 nm的石墨烯膜对乙烷的截留性能较好,其乙烯通量较大;孔径为0.596 nm且孔口周围带有两个羧基的石墨烯膜对乙烯的截留性能较好,乙炔的通过率较高。所得模拟结果为设计高效、高选择性分离C_(2)烃气体的单层多孔石墨烯膜提供理论依据。 展开更多

关键词 单层多孔石墨烯膜 C_(2)烃气体 分子动力学模拟 分离 吸附

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单原子层分离膜:进展与展望

10

作者 王金月 谢恩泽 +3 位作者 马翰泽 袁晟 何光伟 姜忠义 《化工学报》 北大核心 2025年第5期1943-1959,共17页

原子级制造是在原子精度对材料结构进行精准控制,是制备高端材料的变革性新技术。在原子级别对膜材料厚度和孔结构进行精密调控,开发单原子层纳米孔膜,可显著降低传质阻力,实现分子极限渗透与分离,将为膜分离领域的发展与难分离物系的... 原子级制造是在原子精度对材料结构进行精准控制,是制备高端材料的变革性新技术。在原子级别对膜材料厚度和孔结构进行精密调控,开发单原子层纳米孔膜,可显著降低传质阻力,实现分子极限渗透与分离,将为膜分离领域的发展与难分离物系的突破带来新机遇。本综述介绍了多种单层纳孔膜材料(single layer nanoporous membranes,SLNM),总结其纳米孔构筑方法及单层膜制备方法,探讨其在气体分离、液体分离、离子分离等领域的应用现状。最后,针对单层纳孔膜面临的机遇与挑战进行了剖析与总结,并对其未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 分离 单层纳孔膜 纳米材料 单层石墨烯 制备方法

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类石墨烯单层结构ZnO和GaN的压电特性对比研究 被引量：3

11

作者 向晖 全慧 +3 位作者 胡艺媛 赵炜骞 徐波 殷江 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期492-496,共5页

本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了类石墨烯单层结构ZnO(g-ZnO)和GaN(g-GaN)的力学、电学和压电性质,重点研究了施加应变后原子坐标弛豫与否的Clamped-ion和Relaxed-ion两种模式的弹性刚度系数和压电张量。结果表明单层g-Zn... 本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了类石墨烯单层结构ZnO(g-ZnO)和GaN(g-GaN)的力学、电学和压电性质,重点研究了施加应变后原子坐标弛豫与否的Clamped-ion和Relaxed-ion两种模式的弹性刚度系数和压电张量。结果表明单层g-ZnO和g-GaN均具有半导体属性和较好的弹性。单层g-ZnO和g-GaN的压电系数分别约为9.4和2.2 pm·V^(–1),预测这类单层材料在极薄器件中可能具有压电效应,且g-ZnO的压电性能更好。因此,类石墨烯单层ZnO有望用于压力传感器、制动器、换能器及能量收集器等纳米尺度器件。 展开更多

关键词 压电 弹性 电子结构 ZNO GAN 类石墨烯单层

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大脉冲能量单层CVD石墨烯被动调Q掺镱双包层光纤激光器 被引量：1

12

作者 吴健 吴端端 +3 位作者 黄义忠 罗正钱 许惠英 蔡志平 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期661-665,共5页

基于单层化学气相沉积(CVD)石墨烯可饱和吸收体的大脉冲能量被动调Q双包层光纤激光器.采用三明治结构,将CVD法生长的单层石墨烯通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)从铜箔上转移到光纤端面,制备成PMMA/石墨烯调Q器.采用全光纤线性腔结构,掺镱双... 基于单层化学气相沉积(CVD)石墨烯可饱和吸收体的大脉冲能量被动调Q双包层光纤激光器.采用三明治结构,将CVD法生长的单层石墨烯通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)从铜箔上转移到光纤端面,制备成PMMA/石墨烯调Q器.采用全光纤线性腔结构,掺镱双包层光纤和PMMA/单层石墨烯分别作为增益介质和被动调Q器件,大功率975nm半导体激光器作为泵浦源,大比例(95%)功率耦合输出,成功实现了中心波长为1 063.6nm大脉冲能量的稳定调Q光纤激光器.调Q脉冲序列重复频率在9.7~26.46kHz连续可调,当泵浦功率为756.1mW时,最大输出功率为46mW,最小脉宽为4.5μs,并且获得的最大单脉冲能量为1.7μJ.实验结果表明,单层CVD石墨烯性能优异,将有望在双包层光纤激光器中实现更大平均功率、单脉冲能量的激光输出. 展开更多

关键词 单层化学气相沉积石墨烯 双包层光纤激光器 被动调Q 大脉冲能量

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单层氧化石墨烯改性水性聚氨酯 被引量：5

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作者 胡令 蒋平平 +4 位作者 张萍波 卞刚 盛松松 黄敏 夏嘉良 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期147-152,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 关键词:水性聚氨酯 单层氧化石墨烯 乳化阶段 复合材料 拉伸性能 热稳定性 疏水性

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高硬度聚氨酯-石墨烯透明涂层制备研究 被引量：2

14

作者 焦天琪 林铭 陈国华 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期9183-9189,共7页

聚氨酯(PU)具有绿色、环保等优点,常作为罩光涂层应用于物体表面,但其硬度等性能还需大幅提升,以适应高端要求。由于罩光涂层的特殊性,一般的改性方法难以同时满足高硬度与高透光的要求。单层石墨烯具有优异的力学性能及透光性,选用其... 聚氨酯(PU)具有绿色、环保等优点,常作为罩光涂层应用于物体表面,但其硬度等性能还需大幅提升,以适应高端要求。由于罩光涂层的特殊性,一般的改性方法难以同时满足高硬度与高透光的要求。单层石墨烯具有优异的力学性能及透光性,选用其对聚氨酯进行改性。首先制备单层氧化石墨烯(GO)并分散于聚氨酯体系,获得聚氨酯-单层氧化石墨烯复合涂层,然后进行还原获得高硬度聚氨酯-石墨烯透明涂层。研究了GO的添加量及还原情况对涂层的抗划伤性以及透光性等方面影响。结果表明,氧化石墨烯与聚氨酯形成交联网络,提升了聚氨酯基体的力学性能,且还原为石墨烯后涂层力学性能进一步提升;当GO添加量达到0.05‰(质量分数),涂层铅笔硬度较纯漆薄膜提升了3~5个数量级,且聚氨酯-石墨烯涂层的透光性较纯聚氨酯涂层降低程度在10%之内。 展开更多

关键词 聚氨酯 单层石墨烯 铅笔硬度 透光性 涂层

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石墨烯拉伸力学性能温度相关性的数值模拟 被引量：16

15

作者 韩同伟 贺鹏飞 +1 位作者 王健 吴艾辉 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1638-1641,1672,共5页

采用Tersoff势对扶手椅型（Armchair）和锯齿型（Zigzag）单层石墨烯薄膜在不同热力学温度下（0～3000K）的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟，预测了石墨烯薄膜拉伸力学性能对温度的依赖性，并比较了不同温度条件下相同几何尺寸... 采用Tersoff势对扶手椅型（Armchair）和锯齿型（Zigzag）单层石墨烯薄膜在不同热力学温度下（0～3000K）的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟，预测了石墨烯薄膜拉伸力学性能对温度的依赖性，并比较了不同温度条件下相同几何尺寸的扶手椅型和锯齿型单层石墨烯薄膜拉伸力学性能的差异．结果表明：石墨烯薄膜的拉伸力学性能和变形机制对温度有强烈的依赖性，2种不同手性的单层石墨烯薄膜的杨氏模量、抗拉强度、拉伸极限应变均随温度的升高而显著减小．石墨烯薄膜力学性能的各向异性也受温度的影响，当温度低于600K时，扶手椅型石墨烯薄膜的力学性能优于锯齿型的；但当温度超过600K时，特别是高温时，扶手椅型薄膜的力学性能的优势逐渐减弱，甚至低于锯齿型的． 展开更多

关键词 单层石墨烯薄膜 拉伸力学性能 分子动力学方法 温度相关性

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石墨烯对ZnO微米棒光学特性的影响 被引量：1

16

作者 吴春霞 苏龙兴 +2 位作者 何自娟 宋刑 孙青峰 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1370-1374,共5页

采用化学气相沉积(CVD)方法制备了具有良好结晶质量和(002)择优取向的ZnO微米棒。在此基础上,选取单根ZnO微米棒,将其部分搁置于单层石墨烯表面。光致发光(PL)谱结果表明,石墨烯不仅增强了ZnO微米棒的紫外发光强度,同时也对光场在ZnO微... 采用化学气相沉积(CVD)方法制备了具有良好结晶质量和(002)择优取向的ZnO微米棒。在此基础上,选取单根ZnO微米棒,将其部分搁置于单层石墨烯表面。光致发光(PL)谱结果表明,石墨烯不仅增强了ZnO微米棒的紫外发光强度,同时也对光场在ZnO微米棒中的分布有很大的限域作用。分析认为这是由于石墨烯的表面等离子效应引起了ZnO微米棒与石墨烯之间的光-物质相互作用导致的。在拉曼(Raman)光谱中,石墨烯对ZnO微米棒的E2(L)声子振动模和E2(H)声子振动模的强度具有明显的减弱效应,这进一步证明二者之间存在光子的传输和电荷的转移,从而导致其晶格振动受到抑制。 展开更多

关键词 ZnO微米棒 单层石墨烯 光致发光 拉曼

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基于第一性原理的锂空气电池钌掺杂石墨烯正极氧还原反应机理研究

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作者 张唐虎 李强 +2 位作者 张添昱 王金朋 孙红 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第4期41-48,共8页

双电解液锂空气电池因其高理论能量密度受到广泛研究,但电池正极侧氧还原反应(ORR)速率低,其反应速率是限制锂空气电池发展的主要因素之一.本文提出了以钌(Ru)掺杂单层石墨烯作为正极ORR催化剂,采用第一性原理计算nRu (n=1~3)掺杂石墨... 双电解液锂空气电池因其高理论能量密度受到广泛研究,但电池正极侧氧还原反应(ORR)速率低,其反应速率是限制锂空气电池发展的主要因素之一.本文提出了以钌(Ru)掺杂单层石墨烯作为正极ORR催化剂,采用第一性原理计算nRu (n=1~3)掺杂石墨烯的电子结构和氧气在Ru掺杂石墨烯表面的吸附性能,并以过渡态搜索方法获得ORR反应路径,研究碱性溶液中Ru掺杂单层石墨烯作用下的ORR机理.研究结果表明,经Ru原子掺杂后,石墨烯能够获得稳定的掺杂结构,且电导率显著提升.同原始单层石墨烯相比,Ru掺杂石墨烯增强了对O_(2)的吸附能力.在三Ru(n=3)掺杂石墨烯表面进行的ORR无需克服任何能垒.此外,三Ru掺杂石墨烯表面对OH基团的吸附能最低,有利于ORR的连续进行.研究表明三Ru掺杂石墨烯有望成为一种新型的ORR催化剂以提高双电解液锂空气电池的性能. 展开更多

关键词 锂空气电池 钌掺杂单层石墨烯 氧还原 第一性原理

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氧化石墨烯和纳米SiO_(2)增强PTFE复合材料的摩擦磨损行为 被引量：2

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作者 彭一超 龚俊 +2 位作者 高贵 王宏刚 卢国库 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期152-159,共8页

为研究具有层状结构和球状结构的纳米填料之间的相互作用对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料摩擦磨损行为的影响,采用冷冻干燥超声共混-冷压-热烧结法制备纳米二氧化硅(nano-SiO_(2))和氧化石墨烯(GO)填充改性PTFE复合材料。利用LSM-2R往复式... 为研究具有层状结构和球状结构的纳米填料之间的相互作用对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料摩擦磨损行为的影响,采用冷冻干燥超声共混-冷压-热烧结法制备纳米二氧化硅(nano-SiO_(2))和氧化石墨烯(GO)填充改性PTFE复合材料。利用LSM-2R往复式摩擦磨损试验机测试干摩擦条件下nano-SiO_(2)和GO复配改性PTFE复合材料的摩擦学性能,采用MicroXAM-800非接触式三维表面轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析表征转移膜形貌、元素分布和磨痕表面三维形貌,从微观层面揭示nano-SiO_(2)和GO的减摩机制。结果表明:单独填充nano-SiO_(2)与GO均可改善PTFE复合材料的摩擦学特性,其中在较低添加量下,GO在提高PTFE耐磨性方面明显优于nano-SiO_(2);GO和nano-SiO_(2)复配填充时存在协同效应,与单一填充相比进一步改善了复合材料的摩擦学性能;相比于纯PTFE,3%nano-SiO_(2)/0.5%GO/PTFE复合材料的磨损率降低60.36%。机制分析表明,协同作用和均匀连续转移膜的形成是nano-SiO_(2)和GO增强PTFE复合材料性能优异的主要原因。 展开更多

关键词 聚四氟乙烯 纳米二氧化硅 单层氧化石墨烯 摩擦学性能

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表面电子耦合促进高效电化学析氢 被引量：2

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作者 吴凯 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第2期18-19,共2页

多样化的清洁能源技术对我们社会的脱碳至关重要,析氢反应(HER)作为水分解全反应中的一个半反应,是将太阳能、风能等可再生能源转化为化学能的重要途径之一,减少为生产氢气而对化石燃料的消耗,为脱碳提供了一种可行的替代方案1。尽管目... 多样化的清洁能源技术对我们社会的脱碳至关重要,析氢反应(HER)作为水分解全反应中的一个半反应,是将太阳能、风能等可再生能源转化为化学能的重要途径之一,减少为生产氢气而对化石燃料的消耗,为脱碳提供了一种可行的替代方案1。尽管目前以铂基催化剂为代表的贵金属催化剂在电催化条件下具有最高的电解水制氢效率. 展开更多

关键词 电化学析氢 电子耦合 非贵金属催化剂 析氢反应 单层石墨烯

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新能源汽车底盘防护用聚天冬氨酸酯聚脲的综合性能研究 被引量：5

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作者 王楠 陈阳 +1 位作者 唐玲玲 傅嘉琳 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期51-58,共8页

采用二氧化硅、钛白粉、单层石墨烯和聚天冬氨酸酯聚脲,制备了新能源汽车底盘用防护涂料。研究了防护涂料的力学性能、耐候性、耐盐雾性以及抗石击性等,并用SEM、FT-IR、EIS表征了涂层的结构和形貌,测试了人工加速老化和耐中性盐雾试验... 采用二氧化硅、钛白粉、单层石墨烯和聚天冬氨酸酯聚脲,制备了新能源汽车底盘用防护涂料。研究了防护涂料的力学性能、耐候性、耐盐雾性以及抗石击性等,并用SEM、FT-IR、EIS表征了涂层的结构和形貌,测试了人工加速老化和耐中性盐雾试验过程中,涂层耐腐蚀性和附着力的变化,并与市售PVC涂层的抗石击性能进行了比较。结果表明:聚天冬氨酸酯聚脲涂层的附着力、力学性能、耐腐蚀性以及抗石击性能优异;加入二氧化硅和钛白粉后,涂层在人工加速老化和耐中性盐雾试验后耐腐蚀性和附着力进一步提高,但拉伸强度和撕裂强度下降;而加入单层石墨烯后,涂层的各项性能均有所改善,其中抗石击性改善明显。所制备的改性聚天冬氨酸酯聚脲适用于新能源汽车底盘的防护。 展开更多

关键词 聚天冬氨酸酯聚脲 新能源汽车 底盘防护 二氧化硅 钛白粉 单层石墨烯 耐腐蚀性 附着力

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