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氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜油水分离性能的研究型综合实验设计 被引量：3
1
作者 祝磊 尹莹莹 +3 位作者 李潇 黄柳宾 张亚萍 凌翠翠 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第3期151-154,共4页
设计了氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜油水分离性能的研究型综合实验。实验设计包括前期文献调研、氧化石墨烯的制备、氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜的制备、膜分离性能测试等部分。教学实践表明,研究型综合实验的开展有利于提高学生综合运用... 设计了氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜油水分离性能的研究型综合实验。实验设计包括前期文献调研、氧化石墨烯的制备、氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜的制备、膜分离性能测试等部分。教学实践表明,研究型综合实验的开展有利于提高学生综合运用各种专业知识的能力,有助于科研型、创新型人才的培养。 展开更多
关键词 研究型综合实验 氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜 油水分离
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基于非溶剂诱导相分离聚丙烯腈-掺铝氧化锌/石墨烯红外隐身薄膜的制备及性能
2
作者 张楠 李洪启 刘栋良 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期96-102,共7页
利用六水合硝酸锌和九水合硝酸铝为主要反应物,通过水热合成法制备掺铝氧化锌(AZO)。采用非溶剂诱导相分离技术,以聚丙烯腈(PAN)、AZO和石墨烯(graphene)为原料,制备具有高孔隙率和高比表面积的柔性复合薄膜。利用傅里叶变换红外光谱、... 利用六水合硝酸锌和九水合硝酸铝为主要反应物,通过水热合成法制备掺铝氧化锌(AZO)。采用非溶剂诱导相分离技术,以聚丙烯腈(PAN)、AZO和石墨烯(graphene)为原料,制备具有高孔隙率和高比表面积的柔性复合薄膜。利用傅里叶变换红外光谱、热重分析、扫描电子显微成像、X射线衍射、X射线光电子能谱和热红外成像等方法,对制备的复合薄膜进行表征和性能测试。结果表明:在PAN-AZO薄膜中,AZO质量分数为15%时,薄膜的红外发射率为0.28。AZO粒子的导电性使辐射能在复合材料内部得到更好的传导和分散,降低了红外发射率,但随着AZO质量分数的增加,复合颗粒表面粗糙程度增加,导致红外发射率增大。考虑到π波段的光学跃迁,大多数碳材料可以用作光吸收剂。为增强红外隐身性能,引入石墨烯,制备了PAN-AZO/graphene复合薄膜,在8~14μm波段红外发射率低至0.23,表现出良好的热伪装性能。 展开更多
关键词 掺铝氧化锌 石墨烯 复合膜 非溶剂诱导相分离 红外隐身
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湿法制备聚丙烯腈/石墨烯基纤维及染料吸附应用探讨
3
作者 成思蓉 何美莹 +1 位作者 张焕侠 李炜 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期176-182,共7页
石墨烯纤维因其内部结构缺陷,导致其综合性能远不如理论值。控制纤维内部结构缺陷是制备高性能石墨烯纤维的关键。因纤维的结构决定其性能,使用聚丙烯腈杂化工艺对石墨烯微观结构进行调控。利用湿法纺丝技术制备聚丙烯腈/石墨烯共混纤维... 石墨烯纤维因其内部结构缺陷,导致其综合性能远不如理论值。控制纤维内部结构缺陷是制备高性能石墨烯纤维的关键。因纤维的结构决定其性能,使用聚丙烯腈杂化工艺对石墨烯微观结构进行调控。利用湿法纺丝技术制备聚丙烯腈/石墨烯共混纤维,研究聚丙烯腈质量分数对共混纤维的内部结构的影响,并对纤维性能进行测试。结果表明,聚丙烯腈成功嵌入石墨烯片层间,填补孔洞后形成均匀的小孔洞,弥补了纤维缺陷。聚丙烯腈质量分数为30%时,共混纤维的整体形态和微观形貌最好,导电性略有下降,但在保持柔性的同时,断裂强度较纯石墨烯纤维提高26%。此外,聚丙烯腈的引入,增大(9.4倍)了石墨烯纤维的比表面积,润湿性变好,可在6 h内快速完成染料吸附。 展开更多
关键词 石墨烯纤维 聚丙烯腈 湿法纺丝 结构调控 吸脱附
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氧化石墨烯量子点/聚丙烯腈纳米纤维复合质子交换膜的制备及其性能 被引量：1
4
作者 王树博 秦湘普 +2 位作者 石磊 庄旭品 李振环 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期8-13,共6页
为提高全氟磺酸(Nafion)膜的质子传导率和尺寸稳定性,利用静电纺丝技术制备了氧化石墨烯量子点(GOQDs)/聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,并通过Nafion溶液浸渍法制备了纳米纤维复合质子交换膜。借助扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、热重分析仪和... 为提高全氟磺酸(Nafion)膜的质子传导率和尺寸稳定性,利用静电纺丝技术制备了氧化石墨烯量子点(GOQDs)/聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,并通过Nafion溶液浸渍法制备了纳米纤维复合质子交换膜。借助扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、热重分析仪和X射线衍射仪等对纳米纤维及复合膜的结构和性能进行表征。结果表明:GOQDs在PAN纳米纤维中均匀分布,GOQDs的加入减小了纳米纤维的直径;纳米纤维形成三维网络结构,对复合膜起到了骨架支撑作用,提高了复合膜的尺寸稳定性,同时提高了复合膜的热稳定性和吸水性;GOQDs质量分数的增加提高了复合膜的质子传导率,80℃时复合膜的质子传导率最高可达0.182 S/cm。 展开更多
关键词 静电纺丝 聚丙烯腈纳米纤维 氧化石墨烯量子点 质子交换膜 燃料电池
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增强型聚丙烯中空纤维膜制备及其油水分离性能
5
作者 林伟嘉 冀大伟 +3 位作者 田徐泳 王春蕾 薛昊龙 肖长发 《纺织学报》 北大核心 2025年第4期38-46,共9页
为有效从油水混合物及乳液中分离油或水,以聚丙烯(PP)为成膜聚合物,大豆油为稀释剂,二氧化硅(SiO_(2))和二维片层结构石墨烯(GE)为疏水添加剂,采用编织管增强/热致相分离(TIPS)联用法制备了增强型疏水PP中空纤维膜。通过改变GE添加量研... 为有效从油水混合物及乳液中分离油或水,以聚丙烯(PP)为成膜聚合物,大豆油为稀释剂,二氧化硅(SiO_(2))和二维片层结构石墨烯(GE)为疏水添加剂,采用编织管增强/热致相分离(TIPS)联用法制备了增强型疏水PP中空纤维膜。通过改变GE添加量研究了其对膜形貌、疏水性能、渗透及分离性能等的影响。结果表明:随着GE质量分数的提高,膜的孔隙率、平均孔径和油通量呈现先增大后减小的趋势;膜表面疏水性、亲油性和爆破强度随GE添加量的增加而提高;当GE质量分数为0.5%时,膜的水接触角达132.4°,平均孔径为0.16μm,断裂强度达159 MPa,对煤油包水、大豆油包水、正己烷包水3种乳液的分离效率分别为98.9%、98.4%、98.6%,对应的通量为34.8、29.6、52.3 L/(m^(2)·h)。 展开更多
关键词 热致相分离 聚丙烯 石墨烯 增强型中空纤维膜 油水分离
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铁氧化物改性聚丙烯腈中空纤维膜的制备及其对亚甲基蓝的去除性能 被引量：2
6
作者 徐乃库 陈宇 任梦如 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期2-8,共7页
为提升聚丙烯腈(PAN)中空纤维膜对亚甲基蓝染料(MB)的去除率,以聚丙烯腈为成膜组分,以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用湿法纺丝法制备中空纤维膜,以所得中空纤维膜为基膜,经氢氧化钠溶液水解以及Fe^(2+)络合处理,制得改性中空纤维膜,并将... 为提升聚丙烯腈(PAN)中空纤维膜对亚甲基蓝染料(MB)的去除率,以聚丙烯腈为成膜组分,以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用湿法纺丝法制备中空纤维膜,以所得中空纤维膜为基膜,经氢氧化钠溶液水解以及Fe^(2+)络合处理,制得改性中空纤维膜,并将其用于处理含亚基蓝水体;利用热场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪对改性前后中空纤维膜形貌和元素变化进行分析,利用X-射线衍射仪鉴别内表面颗粒状物质的成分。结果表明:改性处理可降低中空纤维膜的孔隙率,由改性前的72.4%降至39.1%;同时赋予中空纤维膜催化过氧化氢氧化去除MB的能力,循环使用30次后,中空纤维膜对MB的去除率仍达90.5%,MB水溶液通量为11.4 L/(m^(2)·h)。 展开更多
关键词 聚丙烯腈 中空纤维膜 改性处理 铁氧化物 亚甲基蓝去除
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湿法纺丝制备聚丙烯腈/氧化石墨烯复合纤维及其抗紫外性能研究 被引量：8
7
作者 施其权 吴焕岭 +2 位作者 权静 聂华丽 朱利民 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期115-117,共3页
将氧化石墨烯(GO)添加到溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中制备不同GO含量的纺丝液,利用湿法纺丝技术制备聚丙烯腈/氧化石墨烯(PAN/GO)复合纤维,得到的复合纤维进行致密化及热定型处理;再进行力学性能、抗紫外性能测试。结果表明:制备的PAN... 将氧化石墨烯(GO)添加到溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中制备不同GO含量的纺丝液,利用湿法纺丝技术制备聚丙烯腈/氧化石墨烯(PAN/GO)复合纤维,得到的复合纤维进行致密化及热定型处理;再进行力学性能、抗紫外性能测试。结果表明:制备的PAN/GO复合纤维平均拉伸断裂强度在2.0cN/dtex以上,能够满足织造要求。和纯PAN纤维织物相比,PAN/GO复合纤维织物抗紫外性能测试结果显示,其紫外线防护因子值(UPF值)在89~108范围内,属于50+级别,表明复合织物对紫外线具有优异的屏蔽效果。 展开更多
关键词 聚丙烯腈 氧化石墨烯 复合纤维 湿法纺丝 抗紫外性能
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氧化铋/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备及其X射线防护性能 被引量：4
8
作者 陈晶晶 孟胜楠 +3 位作者 刘洪玲 斯阳 俞建勇 丁彬 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期26-32,42,共8页
为探究氧化铋/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备工艺及其X射线防护性能,以聚乙二醇为分散剂、聚丙烯腈为聚合物,将氧化铋均匀分散到聚合物溶液中,通过静电纺丝技术制备氧化铋/聚丙烯腈复合纳米纤维膜,研究氧化铋添加量对纤维膜微观形貌、... 为探究氧化铋/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备工艺及其X射线防护性能,以聚乙二醇为分散剂、聚丙烯腈为聚合物,将氧化铋均匀分散到聚合物溶液中,通过静电纺丝技术制备氧化铋/聚丙烯腈复合纳米纤维膜,研究氧化铋添加量对纤维膜微观形貌、力学性能及X射线防护性能的影响。结果表明:以氧化铋与聚丙烯腈的质量百分比为160%构筑的前驱体溶液,经静电纺丝并于60℃干燥2 h后可获得颗粒分散均匀、纤维形貌良好的轻质(密度为0.21 g/cm^(3))纳米纤维膜,其在20~120 kV管电压下的X射线衰减效率高于50%,质量衰减系数在20 kV电压下达62.16 cm^(2)/g,具有良好的X射线防护效果,这对无铅、轻质、高屏蔽效率X射线防护材料的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 氧化铋 聚丙烯腈 纳米纤维膜 X射线防护 静电纺丝
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氧化石墨烯纳滤膜插层改性研究进展 被引量：1
9
作者 李泾贤 郝嘉劲 +1 位作者 王磊 王旭东 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期156-171,共16页
近年来,由无机二维材料氧化石墨烯(GO)构筑的纳滤膜因其显著的渗透和分离性能而备受关注.其中,GO纳滤膜内部典型的二维传输通道成为了决定其权衡上限的关键因素.插层法作为一种灵活便捷的改性方式已被证明可用于调控GO纳滤膜的层间通道... 近年来,由无机二维材料氧化石墨烯(GO)构筑的纳滤膜因其显著的渗透和分离性能而备受关注.其中,GO纳滤膜内部典型的二维传输通道成为了决定其权衡上限的关键因素.插层法作为一种灵活便捷的改性方式已被证明可用于调控GO纳滤膜的层间通道性能.但根据插层材料种类和性质的不同,其对GO纳滤膜的综合性能会产生一定影响.因此,本文从GO纳滤膜的层间通道调控出发,强调了插层技术的独特优势.并根据插层材料的属性将其分为刚性纳米材料和柔性纳米材料两大类,详细分析了各类材料在对GO纳滤膜进行插层时结构和性能上的影响.同时,也提出了插层法在制备GO纳滤膜时目前所面临的一些困难和挑战,并对未来的研究方向做出了展望,旨在为设计具有出色稳定性和高分离性能的GO纳滤膜提供参考和借鉴. 展开更多
关键词 纳滤 纳米材料 膜 氧化石墨烯 插层法
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石墨烯改性聚丙烯腈基纳米炭纤维的制备及其性能 被引量：12
10
作者 孔庆强 杨芒果 +3 位作者 陈成猛 杨永岗 温月芳 王茂章 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期188-193,共6页
以氧化石墨为前驱体,采用真空热膨胀还原法获得了功能化的石墨烯材料。以石墨烯为纳米填料,采用静电纺丝法制备了一系列石墨烯改性聚丙烯腈(PAN)纳米复合纤维,经进一步预氧化和炭化得到纳米炭纤维。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)... 以氧化石墨为前驱体,采用真空热膨胀还原法获得了功能化的石墨烯材料。以石墨烯为纳米填料,采用静电纺丝法制备了一系列石墨烯改性聚丙烯腈(PAN)纳米复合纤维,经进一步预氧化和炭化得到纳米炭纤维。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)、热重(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)研究了石墨烯对纳米炭纤维的宏观性能与微观结构的影响。结果表明,加入石墨烯后,PAN纳米纤维中分子取向变大,结晶度下降。对氧化、环化和脱氢反应可产生一定的抑制作用,导致预氧化反应程度下降。同时,石墨烯可作为炭化阶段微晶生长的晶核,有利于碳网平面的快速生长。 展开更多
关键词 石墨烯 静电纺丝 聚丙烯腈 纳米炭纤维
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室温铁磁性还原氧化石墨烯基全碳膜
11
作者 王悦 王欣 于显利 《无机材料学报》 北大核心 2025年第3期305-313,I0004,I0005,共11页
具有铁磁性质的纳米碳材料在自旋电子学、生物医学成像、电极和染料吸附等领域具有重大的应用价值。石墨烯衍生物氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和还原氧化石墨烯(Reduced Graphene Oxide,rGO)拥有卓越的物理化学性质,呈现出室温铁磁有... 具有铁磁性质的纳米碳材料在自旋电子学、生物医学成像、电极和染料吸附等领域具有重大的应用价值。石墨烯衍生物氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和还原氧化石墨烯(Reduced Graphene Oxide,rGO)拥有卓越的物理化学性质,呈现出室温铁磁有序结构。为了实现规模化、低成本、性能稳定的全碳膜,采用热还原结合双维度碳复合策略,制备了不同含量微米尺度还原氧化石墨烯纤维(rGOFs)的rGO-rGOFs全碳复合膜,并对全碳膜的铁磁性机理及磁阻效应进行了阐述。研究发现:引入适量rGOFs可将rGO膜的室温饱和磁化强度从0.0083 A·m^(2)·kg^(–1)提升至0.0960 A·m^(2)·kg^(–1),铁磁性增强是碳膜的空位缺陷和sp3(C–C)态共同作用导致的。通过电感耦合等离子体质谱仪排除了样品中金属杂质可能对饱和磁化强度的干扰。此外,在室温、±1 T磁场下,磁阻(Magnetoresistance,MR)曲线显示样品MR为负值。通过调控材料的表面拓扑形貌和sp3(C–C)/sp2(C=C)比值,在一定程度上提高了材料的室温饱和磁化强度。这种新型全碳薄膜有望在未来应用于自旋电子器件和生物医学领域。 展开更多
关键词 全碳复合膜 还原氧化石墨烯纤维 室温铁磁性 磁阻效应
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氧化石墨烯/聚合物复合膜的制备及应用研究进展
12
作者 赵业昊 吴红丹 周志辉 《中国材料进展》 北大核心 2025年第3期244-252,共9页
氧化石墨烯(GO)是最薄的二维纳米材料,具有丰富的含氧官能团、大的比表面积、良好的机械及热稳定性,是近年来比较热门的新型材料。为改善单一GO膜在水溶液中因静电排斥、水合作用和团聚效应导致的分离性能下降的问题,基于聚合物膜较高... 氧化石墨烯(GO)是最薄的二维纳米材料,具有丰富的含氧官能团、大的比表面积、良好的机械及热稳定性,是近年来比较热门的新型材料。为改善单一GO膜在水溶液中因静电排斥、水合作用和团聚效应导致的分离性能下降的问题,基于聚合物膜较高的化学和机械稳定性、抗氧化性和生物相容性,将聚合物与GO膜结合制备得到GO/聚合物复合膜,可以有效增强单一GO膜的渗透率和污染物拦截率,提高膜稳定性,在水处理方面具有广阔的应用前景。综述了GO/聚合物复合膜的制备方法,分析了GO/聚合物复合膜去除污染物的机理,介绍了GO/聚合物复合膜在水处理领域的应用。最后,对GO/聚合物复合膜未来的研究方向做了进一步展望。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 聚合物 复合膜 制备 水处理 应用前景
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聚丙烯腈基中空碳纤维膜制备及结构研究 被引量：2
13
作者 刘恩华 李树锋 +1 位作者 程博闻 杜启云 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期19-21,共3页
研究了在不同工艺条件下制备的聚丙烯腈(PAN)基中空碳纤维膜和预氧化膜及其结构特征。通过实验得出,基膜的拉伸使预氧化膜和碳化膜致密化,在制备PAN基膜时加入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚酰亚胺YJ-16添加剂,有助于保持中空纤维膜的指状... 研究了在不同工艺条件下制备的聚丙烯腈(PAN)基中空碳纤维膜和预氧化膜及其结构特征。通过实验得出,基膜的拉伸使预氧化膜和碳化膜致密化,在制备PAN基膜时加入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚酰亚胺YJ-16添加剂,有助于保持中空纤维膜的指状孔结构,得到孔结构较好的预氧化中空纤维膜和中空碳纤维膜。 展开更多
关键词 中空碳纤维膜 聚丙烯腈 预氧化 碳化
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MXene-氧化石墨烯改性碳纤维/聚乳酸复合材料制备及其力学性能 被引量：2
14
作者 左红梅 高敏 +2 位作者 阮芳涛 邹梨花 徐珍珍 《纺织学报》 北大核心 2025年第1期9-15,共7页
为提高聚乳酸(PLA)的力学性能,以碳纤维(CF)为增强体,研究了CF、聚乙烯亚胺(PEI)和MXene-氧化石墨烯(MXene-GO)改性CF对PLA力学性能的影响。首先,通过PEI在CF表面引入活性胺基基团,得到PEI-CF;其次,通过MXene-GO改性CF-PEI;最后,通过双... 为提高聚乳酸(PLA)的力学性能,以碳纤维(CF)为增强体,研究了CF、聚乙烯亚胺(PEI)和MXene-氧化石墨烯(MXene-GO)改性CF对PLA力学性能的影响。首先,通过PEI在CF表面引入活性胺基基团,得到PEI-CF;其次,通过MXene-GO改性CF-PEI;最后,通过双螺杆挤出机和注射成型方法制备了不同CF/PLA复合材料,探究了PEI和不同MXene-GO质量分数改性CF对CF/PLA复合材料力学性能的影响。结果表明:PEI和MXene-GO改性后CF/PLA复合材料的弹性模量得到了改善;由于纤维的长度小于临界增强长度,PEI和MXene-GO改性对CF/PLA复合材料的拉伸强度影响较小;此外,随着MXene-GO的添加及其质量分数的增加,CF-PEI/PLA复合材料拉伸断裂面越来越不平整,PEI-MXene-GO改性后的CF/PLA复合材料断裂面出现断裂碎片。 展开更多
关键词 碳纤维 氧化石墨烯 过渡金属碳/氮化物 纤维表面改性 纤维增强复合材料 聚乳酸
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石墨相氮化碳/MXene/磷酸银/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能 被引量：3
15
作者 王鹏 申佳锟 +3 位作者 陆银辉 盛红梅 王宗乾 李长龙 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期10-16,共7页
为解决单一催化剂传质效率低、光生载流子易复合、光吸收性能和反应活性位点有限、重复利用性能差等问题,首先构建了石墨相氮化碳/MXene/磷酸银(g-C3N4/MXene/Ag3PO4)粉状S型异质结催化剂,并采用静电纺丝技术制备了g-C3N4/MXene/Ag3PO4... 为解决单一催化剂传质效率低、光生载流子易复合、光吸收性能和反应活性位点有限、重复利用性能差等问题,首先构建了石墨相氮化碳/MXene/磷酸银(g-C3N4/MXene/Ag3PO4)粉状S型异质结催化剂,并采用静电纺丝技术制备了g-C3N4/MXene/Ag3PO4/聚丙烯腈复合纳米纤维膜;使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪对纳米纤维膜的形貌和性能进行表征,并考察了其对废水中有机染料的光催化降解性能。结果表明:通过静电纺丝技术能够将g-C3N4/MXene/Ag3PO4成功地负载在聚丙烯腈上,并均匀地分布在复合纳米纤维膜表面;纤维负载前后的直径均匀,尺寸为200~400 nm;g-C3N4/MXene/Ag3PO4/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的催化氧化性能与粉状催化剂相比有所降低,但其在180 min时对染料的降解率并未显著降低(91.2%);重复使用5次后复合纳米纤维膜对活性红195依然具有较高的脱色率;自由基淬灭实验发现,超氧自由基·O2-和空穴h+是染料发生氧化降解反应的主要活性物种,并依此提出光催化氧化降解染料的机制。 展开更多
关键词 光催化降解 石墨相氮化碳 静电纺丝 重复使用性能 纳米纤维膜 聚丙烯腈
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氧化石墨烯膜筛分分离强硝酸体系下铀铌锆中铀的性能
16
作者 张东平 黄丽钦 +3 位作者 苏磊 熊远婷 赵峰 陆跃翔 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第3期224-234,共11页
以铀、铌和锆元素为主要成分的废物产生于核燃料元件生产制备过程中,为实现铀的回收再利用,减少放射性废物的排放,采用基于氧化石墨烯膜(GOMs)的膜分离技术,探究强硝酸体系下铀铌锆中铀的分离。制备了六组石墨原材料粒径不同和氧化程度... 以铀、铌和锆元素为主要成分的废物产生于核燃料元件生产制备过程中,为实现铀的回收再利用,减少放射性废物的排放,采用基于氧化石墨烯膜(GOMs)的膜分离技术,探究强硝酸体系下铀铌锆中铀的分离。制备了六组石墨原材料粒径不同和氧化程度不同的GOMs并评价了其筛分分离性能。结果表明:以200目(粒径为75μm)石墨为原材料,于35℃氧化2 h的GOMs产品(200S1)在3 mol/L HNO_(3)溶液中具有较小的层间距,且最能有效实现铀与铌和锆的分离。在200S1膜质量为1.2 mg,溶液酸度为3 mol/L HNO_(3),UO_(2)^(2+)、Nb^(5+)和Zr^(4+)的初始浓度分别为3.7、1.1、1.1 mmol/L的筛分分离条件下,48 h时渗透侧Nb^(5+)浓度(0.40 mmol/L)和Zr^(4+)浓度(0.38 mmol/L)约为UO_(2)^(2+)浓度(0.21 mmol/L)的2倍。Nb^(5+)的渗透速率常数(0.0087 h^(-1))约为UO_(2)^(2+)(0.0011 h^(-1))的8倍,Zr^(4+)的渗透速率常数(0.0080 h^(-1))约为UO_(2)^(2+)的7倍。UO_(2)^(2+)、Nb^(5+)和Zr^(4+)的48 h离子渗透率分别为5.32%、36.39%和34.30%。铌与铀的分离因子α(Nb/U)和锆与铀的分离因子α(Zr/U)可分别达到10.2和9.3。此外,循环实验表明,可通过重复利用200S1膜降低分离成本。本工作为铀铌锆材料中铀的回收提供了全新方法,也可为高放废液中铀的分离提供技术参考。 展开更多
关键词 氧化石墨烯膜 铀 铌 锆 筛分分离
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从实验室到工业规模:高性能石墨烯氧化铝纤维的大规模稳定生产技术
17
作者 燕春晖(摘译) 《石油炼制与化工》 CAS 北大核心 2025年第1期48-48,共1页
石墨烯作为一种二维碳纳米材料,因其独特的物理和化学性质而备受关注。然而,如何将石墨烯有效地应用于实际工业制品中仍是一个挑战。近期,北京大学、北京石墨烯研究院刘忠范、亓月研究团队在《Nature Communications(自然·通讯)》... 石墨烯作为一种二维碳纳米材料,因其独特的物理和化学性质而备受关注。然而,如何将石墨烯有效地应用于实际工业制品中仍是一个挑战。近期,北京大学、北京石墨烯研究院刘忠范、亓月研究团队在《Nature Communications(自然·通讯)》杂志上发表了相关研究成果,介绍了一种在商业氧化铝纤维/织物(AFs/AFFs)上通过化学气相沉积(CVD)技术生长石墨烯的方法,并成功实现了石墨烯氧化铝纤维/织物(GAFs/GAFFs)的大规模生产。该研究团队直接在非金属目标基底上生长石墨烯,以避免传统的石墨烯在金属基底上CVD生长后复杂且高成本的转移过程。试验中,在γ-Al2O3(氧化铝)纤维上进行石墨烯生长,并提出了一种新的“蒸汽-表面-固体(VSS)”生长模型。 展开更多
关键词 氧化铝纤维 工业制品 石墨烯 碳纳米材料 物理和化学性质 研究团队 实验室
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氧化石墨烯/马铃薯淀粉复合膜的制备及性能分析
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作者 李彩娇 伍悦 +1 位作者 薛春熙 旦正多杰 《中国粮油学报》 北大核心 2025年第5期90-98,共9页
以马铃薯淀粉(PS)为主要成膜基材,氧化石墨烯(GO)和甘油(Gly)为增强剂,采用超声辅助流延法制备GO/PS复合膜,研究PS用量、Gly用量和GO用量3个因素对GO/PS复合膜的断裂伸长率(EB)、抗拉强度(TS)、水蒸气透过率(WVP)、水溶性(WS)和透光率(T... 以马铃薯淀粉(PS)为主要成膜基材,氧化石墨烯(GO)和甘油(Gly)为增强剂,采用超声辅助流延法制备GO/PS复合膜,研究PS用量、Gly用量和GO用量3个因素对GO/PS复合膜的断裂伸长率(EB)、抗拉强度(TS)、水蒸气透过率(WVP)、水溶性(WS)和透光率(T)的影响。采用主成分分析法对膜性能进行综合评价,并通过响应面优化实验确定GO/PS复合膜的最佳工艺参数:PS、Gly和GO用量分别为5.20、3.50、0.0130 g/100 mL蒸馏水时,对应GO/PS复合膜的TS、EB和WVP分别为1.79 MPa、66.58%和4.08×10^(-9)g/(m·s·Pa)。扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和拉曼光谱分析结果均表明该工艺参数可以制备出分散性较好的GO/PS复合膜。与未添加GO的PS膜相比,GO/PS复合膜的WS、WVP和T均显著降低,而TS和EB显著提高,表明该工艺可以制备出机械性能较好的GO/PS复合膜。 展开更多
关键词 马铃薯淀粉 氧化石墨烯 复合膜 响应面实验 结构表征
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氧化石墨烯助分散的碳纤维对水泥砂浆强度及电热性能的影响
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作者 张惠一 蒲云东 +3 位作者 张逸舟 苏俊儒 袁小亚 胡兵兵 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期272-280,共9页
研究了氧化石墨烯(GO)分散的碳纤维(CF)在饱和氢氧化钙溶液中的分散性能及CF对水泥砂浆力学性能及电热性能的影响。吸光度实验表明,当GO∶CF=1∶12时,CF的分散性最佳。28d力学强度测试表明,当碳纤维掺杂质量为0.36%时,砂浆试件28d抗折... 研究了氧化石墨烯(GO)分散的碳纤维(CF)在饱和氢氧化钙溶液中的分散性能及CF对水泥砂浆力学性能及电热性能的影响。吸光度实验表明,当GO∶CF=1∶12时,CF的分散性最佳。28d力学强度测试表明,当碳纤维掺杂质量为0.36%时,砂浆试件28d抗折、抗压强度相较对照组分别提升了7.1%和6.28%。电学性能测试表明,水泥基材料的渗滤阀值为0.48%,该掺量下试件的电热性能良好,在外加220V电压下通电20min时试件表面温度可达96.5℃,80min内可将4cm厚冰层完全融化,具有优异的融雪化冰潜力。因此,分散好的GO能够助分散CF,使CF在极低掺量下赋予水泥基材料优异的力学、电热等特性。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 碳纤维 水泥砂浆 电热性能 融冰化雪
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还原氧化石墨烯对芦荟纤维/棉织物的功能整理
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作者 王丽莎 胡雪敏 +1 位作者 邹晨 孟艳娇 《毛纺科技》 北大核心 2025年第5期51-56,共6页
为开发多功能芦荟纤维/棉织物,通过还原氧化石墨烯对芦荟纤维/棉织物进行功能整理,通过设计正交试验,以紫外线防护系数UPF值为评价指标,研究整理工艺中氧化石墨烯质量浓度、维生素C质量浓度以及还原时间对整理效果的影响。根据直接观察... 为开发多功能芦荟纤维/棉织物,通过还原氧化石墨烯对芦荟纤维/棉织物进行功能整理,通过设计正交试验,以紫外线防护系数UPF值为评价指标,研究整理工艺中氧化石墨烯质量浓度、维生素C质量浓度以及还原时间对整理效果的影响。根据直接观察法和极差分析法得出2种处理工艺,再采用这2种工艺处理织物并对织物进行透气性能、回潮率、抗静电性能测试。结果表明,还原氧化石墨烯对芦荟纤维/棉织物功能整理的最佳制备工艺为氧化石墨烯质量浓度4 g/L,55℃恒温水浴处理1 h,维生素C质量浓度2 g/L,80℃恒温水浴处理30 min;整理后织物的防紫外线性能提高,回潮率升高,抗静电性能改善,耐水洗性能较好,但整理后织物的透气性能略有下降。 展开更多
关键词 还原氧化石墨烯 芦荟纤维/棉织物 耐水洗性能 防紫外线 抗静电
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