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三维还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其超级电容性能 被引量：42
1
作者 汪建德 彭同江 +1 位作者 鲜海洋 孙红娟 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第1期90-98,共9页
以制备的氧化石墨凝胶和聚苯胺纳米线为原料,将二者按一定的质量比进行混合超声分散,再以混合分散液为前驱体采用一步水热法制备得到三维还原氧化石墨烯(RGO)/聚苯胺(PANI)(RGP)复合材料,采用扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),X射线衍射(XR... 以制备的氧化石墨凝胶和聚苯胺纳米线为原料,将二者按一定的质量比进行混合超声分散,再以混合分散液为前驱体采用一步水热法制备得到三维还原氧化石墨烯(RGO)/聚苯胺(PANI)(RGP)复合材料,采用扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,X射线光电子能谱(XPS)和电化学测试等分析研究了复合材料的形貌、结构和超级电容性能.结果表明,复合材料既保持了还原氧化石墨烯的基本形貌,又能使聚苯胺较好地镶嵌在还原氧化石墨烯的网状结构中;且当氧化石墨与聚苯胺的质量比为1:1时复合材料在0.5 A·g-1电流密度下比电容可高达758 F·g-1,即使在大电流密度(30 A·g-1)下其比容量仍高达400 F·g-1,在1 A·-1电流密度下循环1000次后比容量保持率为86%,表现出了良好的倍率性能和循环稳定性,其超级电容性能远优于单纯的还原氧化石墨烯和聚苯胺,其优异的超级电容性能可归咎于二者的相互协同作用. 展开更多
关键词 氧化石墨凝胶 聚苯胺 水热法 三维还原氧化石墨烯/聚苯胺 超级电容性能
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石墨烯/还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及在超级电容器中的应用 被引量：9
2
作者 田杰 王元有 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期615-621,共7页
本研究以低成本、易规模化的亲水性石墨烯/氧化石墨烯为前驱体,通过原位聚合的方法制备石墨烯/氧化石墨烯/聚苯胺复合材料,经过化学还原后制备得到石墨烯/还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM... 本研究以低成本、易规模化的亲水性石墨烯/氧化石墨烯为前驱体,通过原位聚合的方法制备石墨烯/氧化石墨烯/聚苯胺复合材料,经过化学还原后制备得到石墨烯/还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶红外变化光谱仪(FT-IR)对制备的材料进行了结构和形貌的表征。运用循环伏安法(CV)、恒电流充放电法(GCD)、电化学阻抗法(EIS)等测试复合材料的电化学性能,结果表明,与纯聚苯胺和石墨烯/氧化石墨烯/聚苯胺相比,石墨烯/还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的电化学性能有显著提高,在电流密度为1 A·g^(-1)时,比电容达到333.5 F·g^(-1)。 展开更多
关键词 石墨烯/氧化石墨烯 石墨烯/还原氧化石墨烯/聚苯胺 超级电容器 电化学性能
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基于Nafion共聚还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的H2O2电化学传感器 被引量：1
3
作者 周瑶 万起展 +3 位作者 王燕华 李瑾 李世迁 钟莲 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期192-196,共5页
为实现对低浓度H2O2的快速检测,以玻碳电极为基底,Nafion(NF)为分散剂、成膜剂,原位电化学还原氧化石墨烯(GO)、电化学聚合苯胺,得到还原氧化石墨烯/聚苯胺(ERGO/PANI)复合物,以ERGO/PANI为修饰物,构建了无酶电化学传感器PANI/ERGO-NF... 为实现对低浓度H2O2的快速检测,以玻碳电极为基底,Nafion(NF)为分散剂、成膜剂,原位电化学还原氧化石墨烯(GO)、电化学聚合苯胺,得到还原氧化石墨烯/聚苯胺(ERGO/PANI)复合物,以ERGO/PANI为修饰物,构建了无酶电化学传感器PANI/ERGO-NF修饰电极(PANI/ERGO-NF/GCE),对H2O2进行检测。利用扫描电镜和拉曼光谱对修饰电极的表面形貌和分子结构进行表征;利用电化学阻抗谱和循环伏安法研究了修饰电极的电化学性能及对H2O2的响应性能。结果表明:PANI/ERGO-NF/GCE对H2O2的电化学氧化显示出较好的催化活性,具有较高的检测灵敏度、较宽的线性范围以及较好的重现性、稳定性和抗干扰能力,在线性范围1~500μmol/L内,检出限0.1μmol/L。 展开更多
关键词 电化学传感器 H2O2 氧化石墨烯 聚苯胺 全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物
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还原氧化石墨烯包覆钛酸锂复合材料的制备及其电化学性能研究 被引量：1
4
作者 刘航 秦龙威 +3 位作者 徐振凯 蔺多佳 张剑峰 夏鑫 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期182-186,共5页
为了得到循环稳定性和倍率性能优异的钛酸锂(LTO)负极材料,将质量浓度不同的氧化石墨烯与LTO材料进行物理混合,再通过热处理方法制备出还原氧化石墨烯包覆钛酸锂(LTO@rGO)复合材料。通过X射线粉末衍射仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱... 为了得到循环稳定性和倍率性能优异的钛酸锂(LTO)负极材料,将质量浓度不同的氧化石墨烯与LTO材料进行物理混合,再通过热处理方法制备出还原氧化石墨烯包覆钛酸锂(LTO@rGO)复合材料。通过X射线粉末衍射仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和电化学工作站对复合材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行表征和测试。结果表明:氧化石墨烯质量浓度为2mg/mL时,在电流密度为1C条件下,LTO@rGO复合材料初始比容量为168mAh/g,经过50次循环后容量为165.2mAh/g,具有优异的电化学性能。 展开更多
关键词 钛酸锂 还原氧化石墨烯 表面改性 电化学性能
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沉积电压对羟基磷灰石-还原氧化石墨烯-壳聚糖(HA-NrGO-CS)复合涂层的影响研究
5
作者 张立勋 祝敬佩 +3 位作者 王伟 张登基 黄家鑫 陈梓豪 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4001-4009,4015,共10页
利用电泳沉积和热还原相结合的方法,在ZK60镁合金表面制备不同沉积电压下的HA-NrGO-CS(羟基磷灰石-还原氧化石墨烯-壳聚糖)三元复合涂层,XRD(X射线衍射)结果表明,Mg^(2+)会掺杂到HA(羟基磷灰石)中影响HA(002)晶面的生长,使其沿(300)晶... 利用电泳沉积和热还原相结合的方法,在ZK60镁合金表面制备不同沉积电压下的HA-NrGO-CS(羟基磷灰石-还原氧化石墨烯-壳聚糖)三元复合涂层,XRD(X射线衍射)结果表明,Mg^(2+)会掺杂到HA(羟基磷灰石)中影响HA(002)晶面的生长,使其沿(300)晶面生长形成片或板状的HA再结晶晶体,Mg^(2+)掺杂从而减小复合涂层的晶粒尺寸形成更加均匀致密的复合涂层。红外和拉曼光谱证实了氮原子的掺杂和GO(氧化石墨烯)的有效还原。电化学结果显示,不同沉积电压下制备的HA-NrGO-CS复合涂层对基体都有一定的保护,140 V条件下制备的复合涂层具有最大的E_(corr)(腐蚀电位):-0.28 V值和最小的I_(corr)(腐蚀电流密度):5.04μA/cm^(2)值,CR(腐蚀率)值:0.11 mm/year表明涂层能有效延缓基体合金的腐蚀速率,此时复合涂层具有最优的耐腐蚀性能。有效地解决了Mg基体作为潜在骨科植入材料在人体内腐蚀速率过快的问题。 展开更多
关键词 生物可降解合金 复合涂层 羟基磷灰石 壳聚糖 N掺杂还原氧化石墨烯 电化学分析 耐腐蚀性能
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苯胺还原诱导的氧化石墨烯/Fe_(3)O_(4)复合材料的防腐蚀性能及机理
6
作者 李红玲 李紫祎 +2 位作者 杨阳 张皓杰 郎五可 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期38-45,共8页
将还原氧化石墨烯(rGO)与Fe_(3)O_(4)复合,以苯胺为还原剂还原制得rGO/Fe_(3)O_(4)二元纳米复合材料。然后苯胺在Fe_(3)O_(4)和r GO表面原位氧化聚合为聚苯胺(PANI,)最后用聚苯胺涂覆r GO/Fe_(3)O_(4)复合材料,并以水性环氧树脂(EP)为填... 将还原氧化石墨烯(rGO)与Fe_(3)O_(4)复合,以苯胺为还原剂还原制得rGO/Fe_(3)O_(4)二元纳米复合材料。然后苯胺在Fe_(3)O_(4)和r GO表面原位氧化聚合为聚苯胺(PANI,)最后用聚苯胺涂覆r GO/Fe_(3)O_(4)复合材料,并以水性环氧树脂(EP)为填料,制备出具有多层结构的r GO/Fe_(3)O_(4)/PANI/EP复合涂层。采用Tafel极化曲线、电化学阻抗谱和中性盐雾试验研究了r GO/Fe_(3)O_(4)/PANI/EP涂层的防腐蚀性能和机理。结果表明:与纯环氧树脂涂层和r GO/Fe_(3)O_(4)/EP涂层相比,r GO/Fe_(3)O_(4)/PANI/EP涂层的耐盐雾腐蚀性能最好,且具有更好的分散性和稳定性。石墨烯的高效阻隔性能和聚苯胺的电化学智能钝化构成了三元纳米复合材料的防腐蚀机理。 展开更多
关键词 三元纳米复合材料 氧化石墨烯 Fe_(3)O_(4) 聚苯胺 防腐蚀性能及机理
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烷基化还原氧化石墨烯的多层界面润滑特性研究
7
作者 王固霞 徐海明 《应用化工》 北大核心 2025年第4期952-957,共6页
为解决机械磨损引起的能源损耗问题,通过共价作用将还原氧化石墨烯(rGO)与十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷和十八烷基三乙氧基硅烷进行烷基化,制备了不同链长的烷基化还原氧化石墨烯[rGO-C(N),N=12、16、18]。结果表明,rGO-... 为解决机械磨损引起的能源损耗问题,通过共价作用将还原氧化石墨烯(rGO)与十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷和十八烷基三乙氧基硅烷进行烷基化,制备了不同链长的烷基化还原氧化石墨烯[rGO-C(N),N=12、16、18]。结果表明,rGO-C(16)在15#工业白油中具有良好的分散稳定性。在多种负载条件下,rGO-C(16)展现出优异的摩擦学性能。其中,在400 N条件下,与15#工业白油相比,其摩擦系数和磨斑直径分别降低了38.0%和17.0%。 展开更多
关键词 还原氧化石墨烯 滑动磨损 分散稳定性 界面润滑
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磷钼酸-还原氧化石墨烯-聚苯胺改性阳极微生物燃料电池处理高氯酸盐废水的性能研究
8
作者 杨佳琪 廉静 +3 位作者 赵娟 岳琳 郭延凯 郭金燕 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期933-940,共8页
采用磷钼酸(PMo12)-还原氧化石墨烯(rGO)-聚苯胺(PAN)对微生物燃料电池(MFC)的阳极进行改性,构建单室空气阴极MFC,考察了材料结构、改性阳极形貌和MFC的电化学特性、产电特性和高氯酸盐去除性能,并探讨了改善MFC性能的机理。结果表明:... 采用磷钼酸(PMo12)-还原氧化石墨烯(rGO)-聚苯胺(PAN)对微生物燃料电池(MFC)的阳极进行改性,构建单室空气阴极MFC,考察了材料结构、改性阳极形貌和MFC的电化学特性、产电特性和高氯酸盐去除性能,并探讨了改善MFC性能的机理。结果表明:相比空白阳极,PMo12-rGO-PAN改性阳极具有更多的电化学活性位点,其MFC循环伏安闭合曲线面积和交换电流密度分别提高了2.34、9.36倍,电荷转移内阻降低了85.87%。在560 mg/L高氯酸盐下,该阳极MFC产生最大输出电压为160.03 mV;在运行过程中,该阳极MFC对高氯酸盐的还原率始终高于空白阳极。该阳极通过改善微生物的附着条件和提高阳极电子转移速率提升了MFC的运行性能。 展开更多
关键词 磷钼酸 还原氧化石墨烯 聚苯胺 微生物燃料电池 阳极 高氯酸盐 产电
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还原氧化石墨烯-聚苯胺复合薄膜制备及其室温下NH3敏感性能 被引量：2
9
作者 陈浩 彭同江 +1 位作者 孙红娟 刘君泽 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期9202-9207,共6页
以改进Hummers法获得的氧化石墨为原料制备氧化石墨烯,采用一步水热合成法制备了还原氧化石墨烯(rGO)-聚苯胺(PANI)复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和气敏测试仪对rGO-PANI复合薄膜的结构、形... 以改进Hummers法获得的氧化石墨为原料制备氧化石墨烯,采用一步水热合成法制备了还原氧化石墨烯(rGO)-聚苯胺(PANI)复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和气敏测试仪对rGO-PANI复合薄膜的结构、形貌和氨气敏感性能进行分析。结果表明,rGO-PANI复合材料比单纯的rGO、PANI的气敏性能更加优异;随着PANI与rGO质量比的增加,灵敏度呈现减小趋势,而响应-恢复时间呈现增大的趋势。在室温下,当聚苯胺与氧化石墨质量比为1:1时复合薄膜氨敏性能最佳,灵敏度50.26%,响应时间156 s,恢复时间214 s。 展开更多
关键词 还原氧化石墨烯/聚苯胺复合 一步水热合成法 室温 NH3敏感性能
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抗坏血酸和单宁酸进行氧化石墨烯的还原和特性研究
10
作者 黄天文 王婧 +4 位作者 谭磊 郝燕 杨卉 杨慧敏 马力通 《化工新型材料》 北大核心 2025年第1期120-124,共5页
分别采用绿色还原剂抗坏血酸(AA)和单宁酸(TA)对氧化石墨烯(GO)进行还原,制得还原氧化石墨烯(RGO)和TA修饰的还原氧化石墨烯(RGOA)。通过对RGO和RGOA进行表征和测试。结果表明:在水溶液体系中AA和TA均可有效地还原GO。制得的RGO和RGOA... 分别采用绿色还原剂抗坏血酸(AA)和单宁酸(TA)对氧化石墨烯(GO)进行还原,制得还原氧化石墨烯(RGO)和TA修饰的还原氧化石墨烯(RGOA)。通过对RGO和RGOA进行表征和测试。结果表明:在水溶液体系中AA和TA均可有效地还原GO。制得的RGO和RGOA形貌、亲水性和导电性存在显著区别:RGO为具有较大比表面积且碎裂、无序固体结构,电导率显著提高,与RGOA相比还原程度更高,但亲水性较差;RGOA则由于TA的多酚羟基的引入,呈现为膨胀卷曲絮状结构,电导率有所提升,亲水性得到了明显的改善。 展开更多
关键词 还原氧化石墨烯 化学还原 抗坏血酸 单宁酸
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SnO_2/还原氧化石墨烯/聚苯胺三元复合物的合成及电化学性能 被引量：2
11
作者 吴红英 张海英 +3 位作者 张富海 梁鹏举 张亚军 胡中爱 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第22期54-58,共5页
采用两步法成功构筑SnO2/还原氧化石墨烯/聚苯胺(SnO2/RGO/PANI)三元复合材料。首先制备出均匀分散的SnO2/还原氧化石墨烯(SnO2/RGO)二元复合物,然后再以二元复合物为载体,通过苯胺(An)单体的化学氧化聚合获得终端产物。利用傅里叶红外... 采用两步法成功构筑SnO2/还原氧化石墨烯/聚苯胺(SnO2/RGO/PANI)三元复合材料。首先制备出均匀分散的SnO2/还原氧化石墨烯(SnO2/RGO)二元复合物,然后再以二元复合物为载体,通过苯胺(An)单体的化学氧化聚合获得终端产物。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对复合材料的结构和形貌等物理性质进行表征,利用循环伏安测试、恒电流充放电测试和交流阻抗测试对复合材料的电化学电容性能进行研究,并讨论了PANI的含量对复合材料的结构和性能的影响。结果表明,所合成的三元复合材料的比电容随PANI含量的增加而增大,最大达到424.8F/g,其电容性能的增强源于SnO2、RGO与PANI三者的相互协同作用。 展开更多
关键词 SNO2 还原氧化石墨烯 聚苯胺 三元复合物 超级电容器 电化学性能
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室温铁磁性还原氧化石墨烯基全碳膜
12
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
13
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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还原氧化石墨烯负载纳米金催化还原4-硝基苯酚的性能研究
14
作者 李欢欢 李瑾 +1 位作者 王鹏飞 钟莲 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期102-111,共10页
本文以羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl chitosan,CMC)为氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)和氯金酸的还原剂与稳定剂,成功制备了还原氧化石墨烯负载纳米金(rGO/CMC/AuNPs)复合物。采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子... 本文以羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl chitosan,CMC)为氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)和氯金酸的还原剂与稳定剂,成功制备了还原氧化石墨烯负载纳米金(rGO/CMC/AuNPs)复合物。采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM-EDS)、高分辨率透射电镜(HRTEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对rGO/CMC/AuNPs复合物结构进行了表征。考察了以NaBH 4为供氢体时,复合物对4-硝基苯酚(4-NP)的催化还原性能。结果表明,取代度为0.665的CMC对GO的还原性最强,得到了C/O比为3.97的rGO。在rGO/CMC/AuNPs复合物中,球形或准球形AuNPs均匀分布在rGO表面。rGO/CMC/AuNPs复合物对4-NP的催化还原反应表现出良好的催化剂活性。取代度为0.456的CMC制备的rGO/CMC/AuNPs中AuNPs平均粒径为(54.7±13.3)nm,以其为催化剂时,30℃反应30 min,4-NP转化率可达到98.1%,反应速率常数可达0.1520 min^(-1),反应活化能E a为31.2 kJ/mol。 展开更多
关键词 还原氧化石墨烯 纳米金 羧甲基壳聚糖 催化性能 4-硝基苯酚
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壳聚糖/聚苯胺⁃氧化石墨烯尼古丁分子印迹复合材料的制备与吸附性能研究
15
作者 魏佳 刘凯 +6 位作者 彭丽娟 田阳阳 赵琳 李艳红 杨佩佩 李松伟 陆波 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期32-36,共5页
采用壳聚糖(CS)和聚苯胺(PANI)与氧化石墨烯(GO)交联构建了抗溶胀性的CS/PANI⁃GO尼古丁分子印迹复合材料。结果表明,其在水中浸泡10 h的溶胀率为2.7%。该复合材料作为吸附剂对尼古丁的吸附容量达到了198 mg/g。研究了吸附剂的选择吸附能... 采用壳聚糖(CS)和聚苯胺(PANI)与氧化石墨烯(GO)交联构建了抗溶胀性的CS/PANI⁃GO尼古丁分子印迹复合材料。结果表明,其在水中浸泡10 h的溶胀率为2.7%。该复合材料作为吸附剂对尼古丁的吸附容量达到了198 mg/g。研究了吸附剂的选择吸附能力,对降烟碱和可替宁的吸附选择性系数分别达到了2.9和2.4,表明其具有良好的尼古丁特异性吸附性能。 展开更多
关键词 分子印迹复合材料 尼古丁 吸附 壳聚糖 氧化石墨烯
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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
16
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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L-谷氨酸改性氧化石墨烯复合环氧树脂涂层的制备及防腐性能
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作者 丁伟 杜伟 +6 位作者 郭铁滨 关潇卓 王铁铮 高健桐 张楠 李达 张兰河 《化工进展》 北大核心 2025年第1期424-435,共12页
采用L-谷氨酸(L-Glu)对氧化石墨烯(GO)进行改性以提高GO的分散性,改性后的氧化石墨烯(L-GO)作为填料掺杂至环氧树脂(EP)中,制备L-GO/EP涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)等分析改性前后GO的形貌结构... 采用L-谷氨酸(L-Glu)对氧化石墨烯(GO)进行改性以提高GO的分散性,改性后的氧化石墨烯(L-GO)作为填料掺杂至环氧树脂(EP)中,制备L-GO/EP涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)等分析改性前后GO的形貌结构和表面特性;识别涂层的硬度、耐磨性和附着力等指标的变化,评价涂层的物理性能;利用热重分析仪(TG)、电化学交流阻抗(EIS)和极化曲线(Tafel)考察L-GO/EP的热稳定性和防腐性能。结果表明:与GO相比,改性后的L-GO纳米片层间距增加0.115nm,ID/IG由0.98增加至1.01,L-GO具有更高的无序水平;L-Glu附着于GO表面,增加了GO在环氧树脂中的分散性,解决了GO的团聚问题,提高了涂层的稳定性。与EP和GO/EP相比,L-GO/EP涂层具有最高的硬度(5H)、耐磨性(0.9L/μm)、柔韧性(3mm)、耐冲击强度(50cm)和附着力(1级)。与EP相比,L-GO/EP涂层的腐蚀电流密度由2.85×10^(−6)A/cm^(2)下降到7.65×10^(-8)A/cm^(2),极化电阻由2.06×10^(4)Ω·cm^(2)增加到5.79×10^(5)Ω·cm^(2)。L-GO/EP涂层的防腐性能提高与L-GO分散性和物理阻隔性能增加紧密相关。 展开更多
关键词 腐蚀 氧化石墨烯 环氧树脂涂料 复合涂层 分散性 物理性能
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氧化石墨烯复合纳米材料在抗菌领域应用的研究进展 被引量：1
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作者 程则瑞 冯永海 《中国材料进展》 北大核心 2025年第2期209-216,共8页
由于抗生素的普遍使用和滥用,细菌正在以更快的速度产生耐药性。耐药菌感染给公共医疗卫生提出了严峻的挑战,已造成了大量的死亡和超额的医疗支出。纳米技术的发展有望解决这一难题。在众多抗菌纳米材料中,氧化石墨烯因其特殊的形貌尺... 由于抗生素的普遍使用和滥用,细菌正在以更快的速度产生耐药性。耐药菌感染给公共医疗卫生提出了严峻的挑战,已造成了大量的死亡和超额的医疗支出。纳米技术的发展有望解决这一难题。在众多抗菌纳米材料中,氧化石墨烯因其特殊的形貌尺寸和物理化学特性而具有多元化的抗菌能力。此外,氧化石墨烯具有超高比表面积、良好的电子传导能力和丰富的表面含氧官能团,是与其他材料复合构建多功能抗菌材料的理想平台,可产生协同抗菌作用。综述了氧化石墨烯及氧化石墨烯基复合抗菌纳米材料研究进展,列举了近年来报道的氧化石墨烯抗菌机制研究进展和存在的挑战,以及常见的氧化石墨烯基复合抗菌纳米材料的最新发展,分析氧化石墨烯在不同材料中对协同抗菌性能起到的关键作用,为开发更高效的氧化石墨烯抗菌纳米材料提供新的思路。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 纳米复合材料 细菌感染 抗生素耐药性 协同作用
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功能化氧化石墨烯改性酚醛树脂微发泡复合材料的制备与性能
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作者 刘聪 夏绍灵 +3 位作者 许纪贤 赵聪聪 郭升东 贾煜 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期109-116,共8页
以N-氨乙基哌嗪(AEP)和二氧化碳为原料,制备发泡剂B-AEP,并将其负载在氧化石墨烯(GO)表面,成功制备出集成核、发泡、增强为一体的功能化氧化石墨烯粒子(GO@B-AEP),采用一步法受限发泡制备出功能化氧化石墨烯改性酚醛(GO/PF)微发泡复合... 以N-氨乙基哌嗪(AEP)和二氧化碳为原料,制备发泡剂B-AEP,并将其负载在氧化石墨烯(GO)表面,成功制备出集成核、发泡、增强为一体的功能化氧化石墨烯粒子(GO@B-AEP),采用一步法受限发泡制备出功能化氧化石墨烯改性酚醛(GO/PF)微发泡复合材料。采用红外光谱和扫描电子显微镜(SEM)研究了GO@B-AEP的结构;采用万用试验机和邵氏硬度计研究了GO添加量、表观密度以及发泡剂含量对GO/PF微发泡复合材料力学性能的影响;采用SEM对微孔结构与孔径分布进行了分析。结果表明:当GO添加量为0.4wt%时,GO/PF力学性能最佳,同时热稳定性最佳;当表观密度为1.0 g/cm^(3)时,泡孔质量最佳;当发泡剂含量为1.5wt%时,泡孔形状与尺寸较好,GO/PF微发泡复合材料的力学性能得到显著提升。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 酚醛树脂复合材料 微发泡 增强改性
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还原氧化石墨烯吸波性能及宽频优化
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作者 褚海荣 周梦雨 +1 位作者 时双强 任素娥 《材料工程》 北大核心 2025年第3期117-124,共8页
采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,然后通过高温热处理制备大片径还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)吸波剂,并研究了不同含量及叠加层数的rGO材料的吸波性能。计算结果表明,随着rGO含量的增加,吸波性能先增强后减弱。当rG... 采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,然后通过高温热处理制备大片径还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)吸波剂,并研究了不同含量及叠加层数的rGO材料的吸波性能。计算结果表明,随着rGO含量的增加,吸波性能先增强后减弱。当rGO质量分数为1.0%,厚度为2.2 mm时,有效吸收带宽(effective absorption bandwidth,EAB,≤-10 dB)为5.4 GHz(12.0~17.4 GHz);当rGO含量为1.5%,厚度为1.8 mm时,有效吸收带宽为5.0 GHz(13.0~18.0 GHz)。为了克服单层rGO吸波材料EAB窄的缺点,以不同含量rGO吸波材料为材料库,采用改进的遗传算法优化多层叠加rGO吸波材料EAB。经优化后多层rGO吸波材料的EAB有了大幅提升,尤其当层数为3层,厚度为3.94 mm时,多层吸波材料具有最宽的EAB,达到11.5 GHz(6.5~18.0 GHz)。该研究进一步提高了rGO宽频吸波性能,具有重要的科学意义和工程应用价值。 展开更多
关键词 还原氧化石墨烯 吸波 宽频优化 遗传算法
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