石墨烯带长度变化与电子结构和电子输运的关系 被引量：1

1

作者 陈蕾 闫雨桐 +1 位作者 Terence K S W 王利光 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-5,35,共6页

利用基于非平衡格林函数的密度泛函方法,对长度变化石墨烯带的电子结构和输运特性进行了研究,得出在同一长度的石墨烯带内,系统态密度的峰值与电子传输概率的峰值具有较好的对应关系,但是电子传输概率的大小与电子态密度值的大小没有明... 利用基于非平衡格林函数的密度泛函方法,对长度变化石墨烯带的电子结构和输运特性进行了研究,得出在同一长度的石墨烯带内,系统态密度的峰值与电子传输概率的峰值具有较好的对应关系,但是电子传输概率的大小与电子态密度值的大小没有明显的正比关系。随着长度的增加,电子的传输更倾向于集中在某几个能量态,传输曲线呈现梳齿状,这是由于石墨烯带越长,电子态呈现越稳定的分布。研究还得出不同长度的石墨烯带的电导值和HOM O-LUM O差值成反比,且随着石墨烯带长度增大,其电导出现非线性变化,且呈现规则的振荡状态。 展开更多

关键词 石墨烯带 密度泛函 电子传输 态密度

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锯齿形石墨烯带(7-ZGNR)输运性质的研究 被引量：3

2

作者 颜浩然 霍新霞 +2 位作者 王畅 TERENCE K.S.W 王利光 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2009年第8期463-466,共4页

采用基于密度泛函方法的非平衡格林函数，对无限长锯齿形石墨烯带（7-ZGNR）的态密度和输运性质进行了理论计算和模拟。结果表明，此石墨烯带的电子输运系数和其态密度有关，波峰与波谷分别相对应。此外，输运曲线近似在费密能级两边对... 采用基于密度泛函方法的非平衡格林函数，对无限长锯齿形石墨烯带（7-ZGNR）的态密度和输运性质进行了理论计算和模拟。结果表明，此石墨烯带的电子输运系数和其态密度有关，波峰与波谷分别相对应。此外，输运曲线近似在费密能级两边对称。由于宽度只有10nm左右，石墨烯带受量子效应的影响，对不同本征能量的电子的输运系数呈整数变化，相应的电导呈现阶跃式变化，其值均为量子电导G0的整数倍。另外，给石墨烯带加以0～1．5V的偏压，计算I-V曲线。结果发现，此石墨烯带在0～1．5V内的I-V曲线接近于线性，考虑到其带隙值较小，因此可认为7-ZGNR是金属型的锯齿形石墨烯带。采用类似的方法，可以判定其他石墨烯带的输运性质。 展开更多

关键词 非平衡格林函数 锯齿形石墨烯纳米带 输运性质 态密度 伏安曲线

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Rb吸附石墨烯纳米带电子性质和光学性质的研究 被引量：2

3

作者 王伟华 罗杰 周嘉旭 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2024年第2期80-86,共7页

本文基于密度泛函理论的第一性原理方法了计算了Rb、O和H吸附石墨烯纳米带的差分电荷密度、能带结构、分波态密度和介电函数,调制了石墨烯纳米带的电子性质和光学性质,给出了不同杂质影响材料光学特性的规律.结果表明本征石墨烯纳米带为... 本文基于密度泛函理论的第一性原理方法了计算了Rb、O和H吸附石墨烯纳米带的差分电荷密度、能带结构、分波态密度和介电函数,调制了石墨烯纳米带的电子性质和光学性质,给出了不同杂质影响材料光学特性的规律.结果表明本征石墨烯纳米带为n型直接带隙半导体且带隙值为0.639 eV;Rb原子吸附石墨烯纳米带之后变为n型简并直接带隙半导体,带隙值为0.494 eV;Rb和O吸附石墨烯纳米带变为p型简并直接带隙半导体,带隙值增加为0.996 eV;增加H吸附石墨烯纳米带后,半导体类型变为n型直接带隙半导体,且带隙变为0.299 eV,带隙值相对减小,更有利于半导体发光器件制备.吸附Rb、O和H原子后,石墨烯纳米带中电荷密度发生转移,导致C、Rb、O和H之间成键作用显著.吸附Rb之后,在费米能级附近由C-2p、Rb-5s贡献;增加O原子吸附之后,O-2p在费米能级附近贡献非常活跃,C-2p、Rb-5s和O-2p电子态之间强烈的杂化效应,促使费米能级附近的杂质能级分裂成能带;再增加H原子吸附之后,Rb-4p贡献发生蓝移,O-2p在费米能级附近贡献非常强,费米能级分裂出两条能带.Rb、O和H的吸附后,明显调制了石墨烯纳米带的光学性质. 展开更多

关键词 石墨烯纳米带 能带结构 光学性质 分波态密度 第一性原理

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石墨烯纳米带的热输运性能研究

4

作者 刘远超 徐一帆 +2 位作者 邵钶 蒋旭浩 李耑 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期126-131,共6页

基于分子动力学模拟方法,研究了本征石墨烯纳米带的尺寸效应以及存在空位、N掺杂、B掺杂缺陷时,温度、缺陷浓度和不同缺陷类型对石墨烯纳米带热输运性能的综合影响,深入研究了石墨烯纳米带的声子热输运机理。结果表明:本征石墨烯纳米带... 基于分子动力学模拟方法,研究了本征石墨烯纳米带的尺寸效应以及存在空位、N掺杂、B掺杂缺陷时,温度、缺陷浓度和不同缺陷类型对石墨烯纳米带热输运性能的综合影响,深入研究了石墨烯纳米带的声子热输运机理。结果表明:本征石墨烯纳米带的热导率在400K时为107.0W/(m·K),且均随长度和宽度的增加而增加。当缺陷和温度混合效应存在时,由于声子散射和高频声子的激发,使热导率均会随浓度和温度的增加而下降。同时,不同缺陷类型在同一温度下,空位缺陷在低浓度时对热导率影响较大,但在高浓度时掺杂缺陷影响显著。其中N掺杂的影响强于B掺杂,这是由于不同原子的质量不同造成的。研究结果有助于调控石墨烯热输运特性,可为微纳电子器件的高效散热提供理论指导。 展开更多

关键词 石墨烯纳米带 热输运 缺陷 温度 分子动力学模拟

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基于石墨烯电极TCNQ分子结热/电输运性质理论研究

5

作者 刘仪伟 邱乙峰 张蓓 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第3期135-140,共6页

本文采用密度泛函理论和非格林平衡函数,对基于石墨烯电极的7,7,8,8-四氰基苯醌二甲烷(Tetracyanoquinodimethane,TCNQ)分子结热/电输运性质进行系统研究.研究结果表明:随着中心TCNQ分子个数的增加,声子透射系数明显降低,即声子透射行... 本文采用密度泛函理论和非格林平衡函数,对基于石墨烯电极的7,7,8,8-四氰基苯醌二甲烷(Tetracyanoquinodimethane,TCNQ)分子结热/电输运性质进行系统研究.研究结果表明:随着中心TCNQ分子个数的增加,声子透射系数明显降低,即声子透射行为受到极大抑制.与此同时,电子透射系数也有一定程度的减小.在热/电参数的协同作用下,伴随分子数量的增加分子结热电转换性能呈上升趋势,1TCNQ热电优值(ZT)为0.016,而2TCNQ则上升了1个数量级,ZT值达到0.11.最后,我们对分子结依赖于分子结构个数的自旋输运性质进行研究,发现TCNQ分子结具有显著的自旋过滤效应,其过滤能力随着TCNQ分子数量的增加而增加.该工作可为实验制备分子热电器件提供理论依据和数据支持. 展开更多

关键词 锯齿状石墨烯纳米带 TCNQ分子 自旋输运性质 自旋过滤效应

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石墨烯纳米带的制备技术及应用研究现状

6

作者 周新博 付景顺 +3 位作者 苑泽伟 钟兵 刘涛 唐美玲 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期64-74,共11页

石墨烯具有优异的力学、电学、光学、热学等物理性质,是当前新型材料的研究热点之一,被广泛应用在导电薄膜、储能元件、药物载体以及锂电池等领域。然而,石墨烯无带隙的特点限制其更广泛的应用,因此,通过技术手段打开石墨烯带隙成为学... 石墨烯具有优异的力学、电学、光学、热学等物理性质,是当前新型材料的研究热点之一,被广泛应用在导电薄膜、储能元件、药物载体以及锂电池等领域。然而,石墨烯无带隙的特点限制其更广泛的应用,因此,通过技术手段打开石墨烯带隙成为学者们亟待解决的新问题。将石墨烯制成石墨烯纳米带(Graphene nanoribbons,GNRs)是打开其带隙的可行办法。因此,本文梳理了制备GNRs的不同方法,综述了其制备原理和研究进展,并对比了其优点和不足,提出了将不同方法的优点相互结合的复合制备方法,以实现可控、高效、高质量制备GNRs,最后介绍了GNRs在高性能传感器、场效应晶体管和光电探测器领域应用的研究进展和未来发展趋势。这对GNRs进一步应用在纳米器件中有一定的指导意义。 展开更多

关键词 石墨烯纳米带 剪裁 化学合成 传感器 场效应晶体管 光电探测器

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功能氧化石墨烯纳米带/热塑性聚氨酯复合材料薄膜的制备及阻隔性能 被引量：13

7

作者 张思维 赵文誉 +2 位作者 李长 郑玉婴 樊志敏 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期151-157,共7页

以氧化解压多壁碳纳米管的方法制备了氧化石墨烯纳米带(GONRs),然后用异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)对GONRs化学修饰得到功能氧化石墨烯纳米带。采用溶液成形的方法在涂膜机上制备了功能氧化石墨烯纳米带(IPGONRs)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材... 以氧化解压多壁碳纳米管的方法制备了氧化石墨烯纳米带(GONRs),然后用异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)对GONRs化学修饰得到功能氧化石墨烯纳米带。采用溶液成形的方法在涂膜机上制备了功能氧化石墨烯纳米带(IPGONRs)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜,研究了IP-GONRs对TPU薄膜阻隔性能的影响。扫描电镜和X射线衍射的数据表明,IP-GONRs完全剥离地均匀分散在TPU基体中,并且基本沿着纳米复合材料薄膜表面平行分布。仅添加3.0%(质量分数,下同)的IP-GONRs时,TPU薄膜的氧气透过率便下降67%,因此获得了具有优异阻隔性能的IPGONRs/TPU纳米复合材料薄膜。这种具有优异阻隔性能的复合材料薄膜在食品包装和轻量气体存储容器方面有潜在的应用。 展开更多

关键词 功能氧化石墨烯纳米带 热塑性聚氨酯 复合材料薄膜 氧气透过率 阻隔性能

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石墨烯纳米带热导率的分子动力学模拟 被引量：15

8

作者 魏志勇 毕可东 陈云飞 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期306-310,共5页

采用非平衡态分子动力学方法研究了石墨烯纳米带的热导率随温度变化的关系.通过在纳米带长度方向上施加周期性边界条件,利用Tersoff作用势和Fourier定律计算热导率.由于模拟尺寸较小时热导率随纳米带长度的增加而单调增加,为了减小长度... 采用非平衡态分子动力学方法研究了石墨烯纳米带的热导率随温度变化的关系.通过在纳米带长度方向上施加周期性边界条件,利用Tersoff作用势和Fourier定律计算热导率.由于模拟尺寸较小时热导率随纳米带长度的增加而单调增加,为了减小长度对石墨烯纳米带热导率的影响,采用倒数拟合的方法消除了尺寸效应.模拟结果表明,石墨烯纳米带热导率随温度升高逐渐减小,这与高温下Umklapp散射作用的增强有关.结果还表明,在实际宽度近似相等的条件下,锯齿形纳米带的热导率明显高于扶手椅形,且对相同类型的纳米带,其热导率随宽度的增加而增加,表明纳米带的手性和宽度是影响石墨烯纳米带导热性能的重要参数. 展开更多

关键词 石墨烯纳米带 分子动力学 热导率

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不同结构石墨烯纳米带吸附NH3的第一性原理研究 被引量：4

9

作者 王欢 王常 +4 位作者 吴海洋 李昕 刘卫华 韩传余 王小力 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期107-115,共9页

为了进一步提高基于石墨烯的气敏传感器对NH3的传感性能,采用第一性原理方法,研究了NH3与不同结构扶手椅型石墨烯纳米带(AGNR)的相互作用,通过计算吸附能、电荷转移和灵敏度,分析NH3在单层AGNR(MAGNR)结构上的最稳定吸附位置,以及3种含... 为了进一步提高基于石墨烯的气敏传感器对NH3的传感性能,采用第一性原理方法,研究了NH3与不同结构扶手椅型石墨烯纳米带(AGNR)的相互作用,通过计算吸附能、电荷转移和灵敏度,分析NH3在单层AGNR(MAGNR)结构上的最稳定吸附位置,以及3种含氧官能团(羟基、羧基、环氧基)的修饰对传感性能的影响。在此基础上,研究MAGNR结构、双层AGNR(BAGNR)结构、含氧官能团修饰AGNR(MGO)结构以及MAGNR与MGO堆叠结构(MGO-MAGNR)对NH3的传感性能。结果表明:NH3在MAGNR结构碳六环的中心位置吸附最稳定,吸附能(-0.36 eV)和电荷转移量(-4×10^-21 C)最小;羟基、羧基、环氧基的修饰会使MAGNR结构对NH3的吸附能分别减小0.39、0.21和0.19 eV,传感性能增强;相对于MAGNR结构,BAGNR结构对NH3的灵敏度始终小于0.1,传感性能降低;相对于MAGNR、MGO、BAGNR这3种结构,NH3在MGO-MAGNR结构上的吸附能更小,传感性能更好。 展开更多

关键词 石墨烯纳米带 第一性原理 传感性能 吸附能 灵敏度

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多空位缺陷和硼氮杂质对锯齿型石墨烯纳米带电子结构的影响 被引量：2

10

作者 肖建田 胡大胜 +2 位作者 陈灵娜 吴取劲 李丽华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期4361-4366,共6页

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究多空位缺陷和掺杂对对称性锯齿型石墨烯纳米带(ZGNRs)的电子结构的影响。研究结果表明,具有相同位置的多空位缺陷或氮掺杂的对称性ZGNR显示了半金属特性,而硼掺杂的对称性ZGNR显示了半导体性... 利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究多空位缺陷和掺杂对对称性锯齿型石墨烯纳米带(ZGNRs)的电子结构的影响。研究结果表明,具有相同位置的多空位缺陷或氮掺杂的对称性ZGNR显示了半金属特性,而硼掺杂的对称性ZGNR显示了半导体性质。石墨烯纳米带的锯齿形边缘上和空位缺陷处都存在自旋极化的电子态,并且边缘上电子自旋呈反铁磁性排列。具有多空位缺陷的ZGNR磁矩依赖于带宽、空位缺陷的构型以及空位缺陷与边缘的距离,从而磁矩随着带宽的增加呈现震荡效应。这种特殊的缺陷和掺杂效应可用来设计新颖的自旋电子器件。 展开更多

关键词 锯齿型石墨烯纳米带 缺陷 掺杂 电子结构

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氧化石墨烯纳米带对Th(Ⅳ)的吸附性能研究 被引量：11

11

作者 王云 吴鹏 +4 位作者 胡学文 袁定重 仝小兰 谢鹏 刘峙嵘 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第1期71-77,共7页

利用高锰酸钾/浓硫酸氧化法对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行了轴向切割,制得含氧基团丰富的氧化石墨烯纳米带(GONRs),利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其表面形貌和结构进行了表征,并研究... 利用高锰酸钾/浓硫酸氧化法对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行了轴向切割,制得含氧基团丰富的氧化石墨烯纳米带(GONRs),利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其表面形貌和结构进行了表征,并研究对钍的吸附性能,探讨了p H、吸附剂用量、接触时间、钍离子浓度和温度等因素对吸附的影响。结果表明,GONRs对Th(Ⅳ)的吸附过程是与p H相关的、快速、自发的吸热过程;吸附符合准二级动力学模型和Langmuir模型,GONRs对Th(Ⅳ)的吸附容量可达314.3 mg/g,GONRs有望用于放射性废水中钍的吸附。 展开更多

关键词 石墨烯纳米带 吸附 钍

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掺杂对锯齿形(Zigzag)石墨烯纳米带输运性质的影响 被引量：2

12

作者 安丽萍 刘春梅 +1 位作者 刘正方 刘念华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期5-8,共4页

基于第一性原理计算,研究了掺杂对锯齿形石墨烯纳米带电子输运性质的影响。研究发现,掺杂原子种类、掺杂位置的不同将对电子输运产生极大的影响。当中间散射区域的中心C原子被B杂质原子代替时,在电子输运谱的费米能级以下会出现一个零... 基于第一性原理计算,研究了掺杂对锯齿形石墨烯纳米带电子输运性质的影响。研究发现,掺杂原子种类、掺杂位置的不同将对电子输运产生极大的影响。当中间散射区域的中心C原子被B杂质原子代替时,在电子输运谱的费米能级以下会出现一个零透射的波谷,而另一侧则不变;当带中心杂质为N原子时情况正好相反。零透射波谷的出现意味着有带隙产生,即发生了从金属到半导体的转变。当杂质原子从中心位置移到带边缘时,波谷将移到费米能级的另一侧,从而引起从受主到施主特征的转变,这是杂质原子的束缚态与边缘态相互作用的结果。 展开更多

关键词 第一性原理 锯齿形石墨烯纳米带 掺杂 输运性质

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锰掺杂锯齿型石墨烯纳米带电磁学特性研究 被引量：4

13

作者 王晓伟 胡慧芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第24期18-21,共4页

基于密度泛函理论的第一性原理,计算了锰原子单空位掺杂锯齿型石墨烯纳米带6种不同位置时的电磁学特性。结果表明:锰原子掺杂石墨烯纳米带的能带结构对掺杂位置十分敏感。随着锰掺杂位置的变化,掺杂石墨烯纳米带分别表现出半导体性和金... 基于密度泛函理论的第一性原理,计算了锰原子单空位掺杂锯齿型石墨烯纳米带6种不同位置时的电磁学特性。结果表明:锰原子掺杂石墨烯纳米带的能带结构对掺杂位置十分敏感。随着锰掺杂位置的变化,掺杂石墨烯纳米带分别表现出半导体性和金属性特征。锰原子掺杂石墨烯纳米带改变了原本的磁性特征,掺杂位置不同,结构磁性特点也不相同,掺杂位置在4号位置时,纳米带实现了由反铁磁态的锯齿型石墨烯纳米带向铁磁性的转化。锰原子掺杂锯齿型石墨烯纳米带可以调制其磁性和能带特性,为石墨烯纳米带在电磁学领域应用提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 锯齿型石墨烯纳米带 锰原子 掺杂

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空位缺陷对zigzag型石墨烯纳米带电子结构的影响 被引量：1

14

作者 徐慧 张丹 陈灵娜 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期3510-3516,共7页

为了了解空位缺陷对zigzag型石墨烯纳米带电子结构的影响,采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算含不同空位碳原子数的缺陷zigzag型石墨烯纳米带的电子结构。研究结果表明:含缺陷的zigzag型石墨烯纳米带都呈现出类金属性的电子结构特征... 为了了解空位缺陷对zigzag型石墨烯纳米带电子结构的影响,采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算含不同空位碳原子数的缺陷zigzag型石墨烯纳米带的电子结构。研究结果表明:含缺陷的zigzag型石墨烯纳米带都呈现出类金属性的电子结构特征,其电子结构与缺失碳原子的含量及缺陷位置附近碳原子的饱和度密切相关;缺陷的存在会引入缺陷能级,当缺失的碳原子数为奇数时,费米面附近存在3条能级;当缺失的碳原子数为偶数时,费米面附近只有2条能级;随着空位缺陷的增加,缺陷处碳原子的不饱和度也增加,从而费米能附近的态密度峰出现相应衰减。 展开更多

关键词 zigzag石墨烯纳米带 空位缺陷 电子结构

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B-N链对锯齿型石墨烯纳米带电子结构的影响 被引量：2

15

作者 王辉 徐慧 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期140-144,共5页

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了边缘对称和反对称的锯齿型石墨烯纳米带的电子结构,考察了B-N链掺在不同位置时的影响。研究结果表明:B-N原子链有向边缘迁移的现象,并且其掺杂在石墨烯纳米带中央时对体系电子结构的改... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了边缘对称和反对称的锯齿型石墨烯纳米带的电子结构,考察了B-N链掺在不同位置时的影响。研究结果表明:B-N原子链有向边缘迁移的现象,并且其掺杂在石墨烯纳米带中央时对体系电子结构的改变很小,而掺杂在边缘时会使体系在费米能级附近的能带结构发生显著的变化。边缘被B-N链取代的石墨烯纳米带的能隙被打开,并产生了明显的自旋非简并现象。这些现象的出现归因于掺杂体系中边缘电子态的重新分布。 展开更多

关键词 锯齿型石墨烯纳米带 B-N链掺杂 电子结构

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功能化氧化石墨烯纳米带/EVA复合材料薄膜的制备及表征 被引量：18

16

作者 郑玉婴 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期96-102,共7页

采用纵向氧化切割多壁碳纳米管法制得氧化石墨烯纳米带(GONRs),通过硅烷偶联剂KH-570与GONRs反应得到功能化氧化石墨烯纳米带,随后利用溶液成型的方法在涂膜机上制得功能化氧化石墨烯纳米带(K-GONRs)/乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)复合材料... 采用纵向氧化切割多壁碳纳米管法制得氧化石墨烯纳米带(GONRs),通过硅烷偶联剂KH-570与GONRs反应得到功能化氧化石墨烯纳米带,随后利用溶液成型的方法在涂膜机上制得功能化氧化石墨烯纳米带(K-GONRs)/乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)复合材料薄膜。用FTIR,XRD,XPS,TEM,FE-SEM,氧气透过仪和电子万能试验机研究了复合材料的结构与性能。研究表明,本实验成功制得薄条状K-GONRs,其层间距约为0.970nm,相比GONRs增加了0.095nm;K-GONRs形状均一、规整并均匀分散于EVA基体中;当K-GONRs质量分数为1%时,K-GONRs/EVA复合材料薄膜的氧气透过率和拉伸强度相比纯EVA薄膜分别降低了54.5%和提高了89.3%,阻隔性能和力学性能得到明显改善。 展开更多

关键词 功能化氧化石墨烯纳米带 乙烯-乙酸乙烯共聚物复合材料薄膜 阻隔性能 氧气透过率

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氧化石墨烯纳米带与氧化石墨烯增强热塑性聚氨酯薄膜的制备及性能 被引量：11

17

作者 郑玉婴 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期180-185,共6页

利用纵向裂解多壁碳纳米管制备了氧化石墨烯纳米带,并采用溶液成型的方法制得氧化石墨烯纳米带-氧化石墨烯(GONRs-GO)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜。场发射扫描电镜和X射线衍射分析结果显示,GONRs与GO间相互剥离并均匀地分散在TPU基... 利用纵向裂解多壁碳纳米管制备了氧化石墨烯纳米带,并采用溶液成型的方法制得氧化石墨烯纳米带-氧化石墨烯(GONRs-GO)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜。场发射扫描电镜和X射线衍射分析结果显示,GONRs与GO间相互剥离并均匀地分散在TPU基体中;氧气透过率(OTR)和力学性能测试表明,GONRs和GO具有协同增强TPU复合材料薄膜的阻隔和力学性能的作用。当GONRs和GO在TPU中添加量均为1.5%(质量分数)时,GONRs-GO/TPU复合材料薄膜的阻隔和力学性能达到最佳。相比于纯TPU薄膜,该GONRs-GO/TPU复合材料薄膜的OTR降低了83.94%,拉伸断裂强度、屈服强度、扯断伸长率则分别提高了59.28%,59.54%和15.0%。 展开更多

关键词 氧化石墨烯纳米带 氧化石墨烯 热塑性聚氨酯 复合材料 氧气透过率 阻隔性 力学性能

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3D氧化石墨烯纳米带-碳纳米管/TPU复合材料薄膜的制备与性能 被引量：7

18

作者 郑辉东 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1-8,共8页

利用溶液成型法制得3D功能化氧化石墨烯纳米带-碳纳米管(pGONRs-CNTs)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜。采用FTIR,XRD,XPS和TEM对所得pGONRs-CNTs的结构及性能进行表征,并结合所得TPU复合材料薄膜的氧气透过率和拉伸性能测试以及表面形... 利用溶液成型法制得3D功能化氧化石墨烯纳米带-碳纳米管(pGONRs-CNTs)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜。采用FTIR,XRD,XPS和TEM对所得pGONRs-CNTs的结构及性能进行表征,并结合所得TPU复合材料薄膜的氧气透过率和拉伸性能测试以及表面形貌观察,研究GONRs与CNTs的协同作用以及不同含量pGONRs-CNTs对TPU复合材料薄膜阻隔和力学性能的影响。结果表明:pGONRs-CNTs复合体具有独特的3D交织状结构,其中GONRs间通过CNTs链接,二者间较强的π-π键使得这种结合形态牢固紧密,同时CNTs的存在也起到支撑骨架的作用,防止GONRs的滑移与团聚;通过异氰酸苯酯的改性处理,pGONRs-CNTs复合体的亲油性得到明显提高,同时较为庞大的异氰酸根的引入,使得GONR-GONR间的层间距得到了进一步的提高,更有利于其在聚合物基体中实现均匀分散。当pGONRs-CNTs质量分数为0.5%时,pGONRs-CNTs/TPU复合材料薄膜的氧气透过率和拉伸强度相比纯TPU薄膜分别降低了63.08%和提高了46.55%,阻隔性能和力学性能均得到显著改善。 展开更多

关键词 3D氧化石墨烯纳米带一碳纳米管 TPU复合材料薄膜 氧气透过率 阻隔性能

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氧化石墨烯纳米带杂化粒子和石墨烯纳米带的研究进展 被引量：4

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作者 郑玉婴 曹宁宁 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期118-128,共11页

氧化石墨烯纳米带杂化粒子是将氧化石墨烯纳米带(GONRs)与其他纳米粒子经π-π键、氢键等结合方式复合在一起,通过这种特殊的结合形态一方面可以有效地防止GONRs的聚积,另一方面新的纳米粒子的引入能够赋予该杂化材料某些特殊的性能,从... 氧化石墨烯纳米带杂化粒子是将氧化石墨烯纳米带(GONRs)与其他纳米粒子经π-π键、氢键等结合方式复合在一起,通过这种特殊的结合形态一方面可以有效地防止GONRs的聚积,另一方面新的纳米粒子的引入能够赋予该杂化材料某些特殊的性能,从而有利于充分发挥GONRs杂化材料在聚合物改性等领域的综合性能。本文综述了氧化石墨烯纳米带杂化粒子的制备方法、性能和应用现状。此外,针对GONRs的还原产物石墨烯纳米带(GNRs)的结构、性能、制备方法及其应用领域也进行了系统性地论述。相关研究表明,氧化石墨烯纳米带杂化粒子的设计与制备是氧化石墨烯纳米带迈向实用领域的一个有效途径,而石墨烯纳米作为石墨烯的一种特殊结构的二维变体,继承了石墨烯优良的导电和导热等性能,同时特殊的边缘效应,因而呈现出了更广阔的应用潜力。 展开更多

关键词 氧化石墨烯纳米带杂化粒子 石墨烯纳米带

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电场调控双层石墨烯纳米带的电子结构和光学性质 被引量：1

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作者 解忧 张卫涛 +3 位作者 曹松 吴秀 宋宝宁 陈立勇 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第6期959-968,共10页

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了外加电场作用下双层AA堆垛的Armchair边缘石墨烯纳米带 (BAGNRs )的电子结构和光学性质. BAGNRs具有半导体特性,其带隙随带宽 (宽度为4~12个碳原子 )的增加而振荡性减小. 当施加电场后,BAG... 利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了外加电场作用下双层AA堆垛的Armchair边缘石墨烯纳米带 (BAGNRs )的电子结构和光学性质. BAGNRs具有半导体特性,其带隙随带宽 (宽度为4~12个碳原子 )的增加而振荡性减小. 当施加电场后,BAGNRs的带隙随着电场强度的增加而逐渐减小,带隙越大对电场值的变化越敏感. 当电场值为0.5 V/ 时,所有BAGNRs的带隙都为零. BAGNRs具有各向异性的光学性质,其介电函数在垂直极化方向为半导体特性,而在平行极化方向为金属特性. 在外加电场的作用下,BAGNRs的介电函数、吸收系数、折射系数、反射系数、电子能量损失系数和光电导率,其峰值向低能量区域移动,即产生红移现象. 电场增强了能带间的跃迁几率. 纳米带宽度对这些光学性质参数具有不同程度的影响. 研究结果解释了电场调控BAGNRs光学性质的规律和微观机理. 展开更多

关键词 双层石墨烯纳米带 电场 电子结构 光学性质 第一性原理

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