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PDMS/Fe_(3)O_(4)/还原氧化石墨烯气凝胶复合材料的合成及其油水分离应用研究 被引量：5
1
作者 任萌 曲志倩 +4 位作者 谭笑 焦春磊 刘康 兰茂榕 林爱军 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2173-2181,共9页
近年来海上石油泄漏事件频发,不仅造成石油资源的浪费,还导致严重的生态和环境风险.因此,如何兼顾环境效益和经济效益治理海洋石油污染是目前亟待解决的问题.该文设计、制备了一种高效油水分离材料,以氧化石墨烯(GO)作为模板,负载纳米Fe... 近年来海上石油泄漏事件频发,不仅造成石油资源的浪费,还导致严重的生态和环境风险.因此,如何兼顾环境效益和经济效益治理海洋石油污染是目前亟待解决的问题.该文设计、制备了一种高效油水分离材料,以氧化石墨烯(GO)作为模板,负载纳米Fe_(3)O_(4)粒子,经聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性,最终获得疏水亲油的PDMS Fe_(3)O_(4)还原氧化石墨烯气凝胶复合材料(RGA);并利用多种现代表征方法测试材料的表面官能团、疏水性、热稳定性和微观形貌特征,利用吸油测试及重复试验测试其性能.结果表明:①改性后GO含氧官能团数量下降,水、油接触角测量结果表明RGA的亲水角为133.36°,亲油角为44.44°,具有较高疏水亲油性.②RGA的热稳定性较强,孔隙结构发达,油可填充在气凝胶微纳米结构形成的空隙中.③RGA质量轻,机械强度强,吸油量最多可达自重的18倍,对不同油水混合物均有较好的吸附能力且可重复使用,具有良好的吸油性能.研究显示,RGA具有质量轻、易回收、疏水亲油性良好、可重复使用等优点,具有大规模应用的潜力. 展开更多
关键词 还原氧化石墨烯气凝胶 疏水亲油 油水分离
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石墨烯泡沫/还原氧化石墨烯气凝胶杂化嵌套网络材料用于高性能锂硫电池 被引量：1
2
作者 杨全红 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1051-1052,共2页
随着能源消耗和需求的不断增长,可开发利用的石油资源日益枯竭,解决能源消耗和随之而来的环境污染的冲突已经成为一个全球化的问题,因此对洁净能源太阳能和风能的开发利用迫在眉睫,而利用这些能源需要安全、低成本、高能量密度和长寿命... 随着能源消耗和需求的不断增长,可开发利用的石油资源日益枯竭,解决能源消耗和随之而来的环境污染的冲突已经成为一个全球化的问题,因此对洁净能源太阳能和风能的开发利用迫在眉睫,而利用这些能源需要安全、低成本、高能量密度和长寿命的电化学储能器件来实现。 展开更多
关键词 石墨烯 锂离子电池 储能器件 比能量 能源消耗 杂化 气凝胶 石油资源 比容量 洁净能源
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还原氧化石墨烯气凝胶载硫电极的电化学性能 被引量：3
3
作者 王明 苑红艳 +1 位作者 张健 刘洪涛 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期369-372,共4页
以还原氧化石墨烯气凝胶(r GA)为碳载体,采用熔融升华法、水溶剂热法、二硫化碳溶剂热法、二硫化碳/水混合溶剂热法、Na2S2O3歧化分解法和Na2Sx酸化法等方法载硫。熔融升华法的总体效果最好,复合物的载硫率为78. 0%,电极以0. 2 C在1. 7... 以还原氧化石墨烯气凝胶(r GA)为碳载体,采用熔融升华法、水溶剂热法、二硫化碳溶剂热法、二硫化碳/水混合溶剂热法、Na2S2O3歧化分解法和Na2Sx酸化法等方法载硫。熔融升华法的总体效果最好,复合物的载硫率为78. 0%,电极以0. 2 C在1. 7～2. 8 V充放电,首次放电比容量为1100 m Ah/g,库仑效率接近100%。 展开更多
关键词 锂硫电池 正极材料 石墨烯气凝胶 复合硫电极
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多巴胺还原氧化石墨烯气凝胶的制备与吸附性能 被引量：5
4
作者 张凯丽 堵晴川 晏超 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A02期219-221,232,共4页
石油和有机液体的泄漏对水体资源构成严重危害,带来不可挽回的经济损失。因此,高效的吸油及油水分离材料极具应用价值。以天然石墨为原料,通过Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)。将定量氧化石墨烯水溶液与多巴胺(DA)溶液进行混合,利用多... 石油和有机液体的泄漏对水体资源构成严重危害,带来不可挽回的经济损失。因此,高效的吸油及油水分离材料极具应用价值。以天然石墨为原料,通过Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)。将定量氧化石墨烯水溶液与多巴胺(DA)溶液进行混合,利用多巴胺在水中的自聚合以及还原性能,在常压、较低温度(95℃)下经水热反应制备了绿色无污染的多巴胺还原氧化石墨烯水凝胶,再经冷冻干燥得到结构完好的三维结构的多巴胺还原氧化石墨烯气凝胶(DGA)。通过Raman、XRD、SEM、接触角对其形貌结构进行了表征。研究了气凝胶对不同油品的吸附性能,其最大吸附量可达66~120 g/g,是一种良好的吸附材料。 展开更多
关键词 石墨烯气凝胶 聚多巴胺 吸附性能
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三维立体结构氧化镱-氧化石墨烯复合气凝胶的制备及光催化性能研究
5
作者 朱薇 王文婷 +1 位作者 江学良 万丽娇 《化学与生物工程》 北大核心 2025年第11期49-55,共7页
以六水合硝酸镱[Yb(NO_(3))_(3)·6H_(2)O]和氧化石墨烯(GO)为前驱体,采用水热法制备了氧化镱/氧化石墨烯(Yb_(2)O_(3)/GO)复合水凝胶,通过冷冻干燥制备了Yb_(2)O_(3)/GO复合气凝胶,利用FTIR、XPS、SEM、EDS、N_(2)吸附-脱附、UV-Vi... 以六水合硝酸镱[Yb(NO_(3))_(3)·6H_(2)O]和氧化石墨烯(GO)为前驱体,采用水热法制备了氧化镱/氧化石墨烯(Yb_(2)O_(3)/GO)复合水凝胶,通过冷冻干燥制备了Yb_(2)O_(3)/GO复合气凝胶,利用FTIR、XPS、SEM、EDS、N_(2)吸附-脱附、UV-Vis DRS等对其结构进行了表征,并探究了其对染料的光催化去除性能及光催化机理。结果表明,Yb_(2)O_(3)被引入到复合气凝胶表层,并构建了具有三维立体结构的多孔材料;Yb_(2)O_(3)/GO的禁带宽度变窄,光敏特性增强,对染料的光催化去除效果较好;Yb_(2)O_(3)/GO对阴离子染料的去除率较高,在酸性条件下(pH=1)对刚果红(CR)的光催化去除效果最佳,去除量为288.89 mg·g^(-1)。 展开更多
关键词 氧化镱 氧化石墨烯 复合气凝胶 光催化
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石墨烯气凝胶加速度计低频低幅振动频域响应特性及应用研究
6
作者 王保民 畅堃 +2 位作者 李义云 李章朋 王金清 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第8期164-173,共10页
石墨烯气凝胶已被证明具有响应振动的能力及开发新型加速度计的潜力,为探究石墨烯气凝胶传感器在低频低幅振动下的响应特性,根据所制备的GA力学性能表现,设计组装了一款新型GA加速度计。其中,GA既是弹性元件也是敏感元件,实现了双功能集... 石墨烯气凝胶已被证明具有响应振动的能力及开发新型加速度计的潜力,为探究石墨烯气凝胶传感器在低频低幅振动下的响应特性,根据所制备的GA力学性能表现,设计组装了一款新型GA加速度计。其中,GA既是弹性元件也是敏感元件,实现了双功能集成,简化了整体结构。在振动台上测试了该加速度计的响应特性,并在真空泵上进行了电机振动频率监测验证。测试发现,GA加速度计不仅在时域信号上表现出高灵敏度和线性度,1g加速度下的灵敏度均在3 mV/g以上,高于先前的报道2.6 mV/g。其频域信号也表现出高精度和稳定的重复性,其0.44%的最大相对误差率比商业传感器的5.46%低一个数量级。在低频低幅振动响应测试中,GA加速度计的频域信号表现出较大的直流偏移量,屏蔽了相对较小的频域信号,可通过高通滤波去除直流偏移量后得到直观的频域信号。此外,在GA加速度计的振动监测中,其对定频与变频振动均响应出稳定的时域信号,且对输出信号做时频分析得到的结果与所设定的工况相符。在实际监测应用中,其性能表现同样卓越,同一工况下3次频率测试的结果均保持一致,同时,监测信号能够对机身晃动异常行为产生显著的信号输出变化,证实其在设备状态监测方面具有重要的应用潜力。 展开更多
关键词 石墨烯气凝胶 加速度计 低频低幅振动 响应特性 频域信号
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三维聚吡咯/石墨烯气凝胶的制备及其性能研究
7
作者 罗祖云 刘昕悦 +2 位作者 张嘉冰 蔡雨晴 吕燕根 《水处理技术》 北大核心 2025年第4期70-76,共7页
三维石墨烯气凝胶的分层多孔结构使其具有较高比表面积和极高孔隙率从而提升了其吸附效率及光催化降解污染物性能,对水质净化具有潜在的应用空间。本研究通过水热还原结合冷冻干燥技术制备不同吡咯添加量的聚吡咯/石墨烯气凝胶复合材料... 三维石墨烯气凝胶的分层多孔结构使其具有较高比表面积和极高孔隙率从而提升了其吸附效率及光催化降解污染物性能,对水质净化具有潜在的应用空间。本研究通过水热还原结合冷冻干燥技术制备不同吡咯添加量的聚吡咯/石墨烯气凝胶复合材料,探究了该气凝胶对水体中孔雀石绿、重金属六价铬离子的吸附性能及光催化性能。研究结果表明:聚吡咯/石墨烯气凝胶复合材料对孔雀石绿、六价铬的去除率都高达91%以上。本研究制备出的三维聚吡咯/石墨烯气凝胶复合材料具有较好的吸附和光催化性能,对于提高污染物及重金属离子去除效率具有参考意义。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 气凝胶 孔雀石绿 铬离子
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三维多孔碳纳米管-还原氧化石墨烯复合气凝胶应用于高性能对称超级电容器 被引量：5
8
作者 杨小龙 王晨淏 +3 位作者 卢振杰 潘书刚 付永胜 汪信 《无机化学学报》 SCIE CSCD 北大核心 2024年第1期155-163,共9页
以羟基化的碳纳米管(CNT-OH)和自制的氧化石墨烯(GO)为原料,通过氧化还原自组装的水热合成策略制备了碳纳米管-还原氧化石墨烯(CNTs-rGO)三维气凝胶,并探究了水热温度对三维气凝胶的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉... 以羟基化的碳纳米管(CNT-OH)和自制的氧化石墨烯(GO)为原料,通过氧化还原自组装的水热合成策略制备了碳纳米管-还原氧化石墨烯(CNTs-rGO)三维气凝胶,并探究了水热温度对三维气凝胶的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS)对材料的结构、形貌进行了表征,并对其进行电化学性能测试。其中,在140℃下合成的气凝胶CNTs-rGO展示了最佳的电化学性能,在1 A·g^(-1)电流密度下的比电容高达294.65 F·g^(-1),循环伏安曲线在50 mV·s^(-1)扫速下的形状仍然近似于矩形,展示了良好的可逆性。将其作为正极和负极材料组装的对称超级电容器在功率密度为249.8 W·kg^(-1)时的最大能量密度为3.744 Wh·kg^(-1),在1 A·g^(-1)下循环10 000次后,其电容保持率和库仑效率均约为100%。优异的电化学性能主要归因于CNTs-rGO复合材料疏松多孔的三维立体结构,这保证了离子的快速运输,同时CNTs和rGO的交联结构提高了电导率,充分发挥了CNTs和rGO的化学和电学性能。 展开更多
关键词 羟基化碳纳米管 氧化石墨烯 水热合成 三维气凝胶 超级电容器
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还原氧化石墨烯/酚醛杂化气凝胶的制备与性能研究
9
作者 王晓岚 师建军 +2 位作者 姚祺 孔磊 杨云华 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期63-69,共7页
基于溶胶-凝胶技术,通过物理共混和常压干燥方法,制备了还原氧化石墨烯/酚醛树脂(RGO/PR)杂化气凝胶,考察了RGO/PR杂化气凝胶微观结构、热稳定性和介电性能随RGO含量的变化规律,并探索其作为防隔热/吸波复合材料基体的应用性能。结果表... 基于溶胶-凝胶技术,通过物理共混和常压干燥方法,制备了还原氧化石墨烯/酚醛树脂(RGO/PR)杂化气凝胶,考察了RGO/PR杂化气凝胶微观结构、热稳定性和介电性能随RGO含量的变化规律,并探索其作为防隔热/吸波复合材料基体的应用性能。结果表明:RGO片层结构均匀分散在酚醛气凝胶骨架中,RGO的加入可以有效提升气凝胶的热稳定性,当添加RGO的质量分数为4%时,杂化气凝胶的Tmax提升17.28℃;RGO对RGO/PR的介电性能有显著影响,2 GHz介电常数实部由2.6增加到4.7,可以实现对PR气凝胶电性能的灵活调控;气凝胶厚度为20 mm时,最低反射损耗小于-10dB;石英纤维增强RGO/PR杂化气凝胶经500 s表面温度为1200℃的烧蚀后,最大背温仅为186.31℃,表现出良好的防隔热性能。 展开更多
关键词 酚醛树脂 有机气凝胶 还原氧化石墨烯 防热 吸波
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三维石墨烯气凝胶/Co_(3)O_(4)纳米线酶抑制比色传感器的构建
10
作者 王奇瑞 刘洋 +2 位作者 韩绿化 严玉婷 毛罕平 《农业工程学报》 北大核心 2025年第9期274-281,共8页
为了提高过氧化物酶模拟物的催化活性以及设计新颖的检测策略,从而实现农产品中农药残留的高性能、低成本的可视化检测。该文利用三维石墨烯气凝胶/Co_(3)O_(4)纳米线作为人工纳米酶,设计了一种可视化传感器用于甲基对硫磷的检测。1)通... 为了提高过氧化物酶模拟物的催化活性以及设计新颖的检测策略,从而实现农产品中农药残留的高性能、低成本的可视化检测。该文利用三维石墨烯气凝胶/Co_(3)O_(4)纳米线作为人工纳米酶,设计了一种可视化传感器用于甲基对硫磷的检测。1)通过一锅水热法合成了3D GA/Co_(3)O_(4) NWs敏化结构。2)基于3D GA/Co_(3)O_(4) NWs优异的类过氧化物酶活性,以及有机磷农药对AChE的抑制作用,构建一种比色传感器。3)将比色传感器用于甲基对硫磷的可视化检测。结果表明在30~1 000 nmol/L浓度范围内,3D GA/Co_(3)O_(4)纳米线比色体系的吸光度和毒死蜱浓度呈现良好的线性关系,检出限为10 nmol/L。该比色传感不仅为利用三维结构的石墨烯气凝胶(GA)作为新型敏化剂,提升过氧化物酶模拟物的催化活性提供了新思路,而且为农药残留可视化检测开辟了有前景的方法。 展开更多
关键词 三维石墨烯气凝胶 Co_(3)O_(4)纳米线 过氧化物酶样活性 比色传感器
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氧化石墨烯对聚氨酯凝胶中离子传输的影响规律研究
11
作者 张雨林 肖颖 +4 位作者 靳力 贺雍律 陈晨 周新贵 张鉴炜 《材料导报》 北大核心 2025年第19期240-244,共5页
聚合物基凝胶热电材料存在离子传输选择性低、力学性能差等问题。引入热电性能优良的氧化石墨烯(GO)为添加剂来提高凝胶的综合性能,研究不同比例GO/聚合物基体聚氨酯(PU)/离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双氰胺(EMIM DCA)复合凝胶的电导率和... 聚合物基凝胶热电材料存在离子传输选择性低、力学性能差等问题。引入热电性能优良的氧化石墨烯(GO)为添加剂来提高凝胶的综合性能,研究不同比例GO/聚合物基体聚氨酯(PU)/离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双氰胺(EMIM DCA)复合凝胶的电导率和塞贝克系数变化,观察复合凝胶的结构和形貌,并以凝胶为离子传输层、碳膜为功能层开发变红外发射率器件。利用模拟软件对离子传输行为进行分子动力学模拟。研究表明:不同比例的GO与聚氨酯离子凝胶都有提高复合凝胶电学性能的作用,当GO掺杂浓度为0.3%(质量分数,如无特别说明,下同)时,凝胶性能最佳,电导率为1.6×10^(-4) S/cm,塞贝克系数值为9.31 mV/K;添加GO的凝胶玻璃化转变温度都比纯聚氨酯离子凝胶高;在初始条件冷热两端温差均为50℃的情况下,掺杂0.3%GO的凝胶器件在20 s内使得碳膜表面的红外温度下降9℃,表现出高效且稳定可靠的发射率调控能力。分子动力学模拟结果和实验结果相符。 展开更多
关键词 离子凝胶 氧化石墨烯 热电性能 发射率调控
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铁基碳纳米管/石墨烯气凝胶制备及光热吸油性能研究
12
作者 张瀛博 刘会娥 +2 位作者 郭启麟 杨帆 郭适 《功能材料》 北大核心 2025年第9期9001-9008,共8页
海上重油泄漏会造成严重的环境污染和经济损失,吸附法处理海上漏油具有良好的应用前景,但对高黏度重油的处理依然是一项难题,利用光热多孔材料实施油品的升温降粘吸附是极具潜力的解决方案。利用Fe纳米粒子作为生长碳纳米管(CNTs)的催化... 海上重油泄漏会造成严重的环境污染和经济损失,吸附法处理海上漏油具有良好的应用前景,但对高黏度重油的处理依然是一项难题,利用光热多孔材料实施油品的升温降粘吸附是极具潜力的解决方案。利用Fe纳米粒子作为生长碳纳米管(CNTs)的催化剂,使用气相沉积法制备了Fe基碳纳米管/石墨烯气凝胶(Fe-CNTs/RGA),作为对比,采用冰模板法制备了碳纳米管/聚乙烯吡咯烷酮/石墨烯气凝胶(CNTs/PVP/RGA)。通过SEM、Raman和FT-IR对Fe-CNTs/RGA进行表征。结果表明,Fe-CNTs/RGA的最佳制备条件为生长温度800℃和生长时间120 min。相较于机械复合法所制备的CNTs/PVP/RGA材料,Fe-CNTs/RGA具有极佳的光热性能,对全光谱平均吸收率可达93.62%,光热转化速率快,空气中材料的温度梯度为33.24 K/cm。1个太阳光下吸附重油时,Fe-CNTs/RGA的上表面温度可达110.7℃,下表面温度可达60.7℃,对重油的吸附速率可达0.0397 g/(cm^(2)·min)。 展开更多
关键词 石墨烯 气凝胶 碳纳米管 光热吸附 含油污水处理
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基于埃洛石/石墨烯复合气凝胶的盐渍区咸水脱盐技术研究
13
作者 晁聪 张宇昊 +2 位作者 张丹 李玉坤 张海洋 《河南农业大学学报》 北大核心 2025年第2期338-346,共9页
【目的】针对黄淮海缺水盐渍区灌溉用水短缺问题,开发一种基于埃洛石纳米管(HNTs)和氧化石墨烯(GO)的复合气凝胶材料,通过太阳能驱动的水蒸发技术对盐渍区咸水脱盐,为盐渍区提供可靠的灌溉用水。【方法】利用HNTs和GO作为原材料,通过优... 【目的】针对黄淮海缺水盐渍区灌溉用水短缺问题,开发一种基于埃洛石纳米管(HNTs)和氧化石墨烯(GO)的复合气凝胶材料,通过太阳能驱动的水蒸发技术对盐渍区咸水脱盐,为盐渍区提供可靠的灌溉用水。【方法】利用HNTs和GO作为原材料,通过优化材料配方和工艺条件,制备了具有高效水分蒸发性能的气凝胶。试验过程中,重点探讨了埃洛石质量浓度、光照度、光照时间等因素对蒸发性能的影响,并优化了制备工艺。通过拉曼光谱、接触角测量、扫描电子显微镜、比表面积测试和X射线衍射光谱等手段对样品的结构和性能进行了表征。【结果】当埃洛石质量浓度为600 mg·L^(-1)时,所制备的埃洛石/石墨烯复合气凝胶(HGA-3)展现出最优的蒸发性能。在光照条件下,该气凝胶能迅速将太阳光能转化为热能,提升表面温度,从而加速水分蒸发。试验结果显示,HGA-3在3个太阳光照度下的蒸汽平均产生速率高达0.77 kg·m^(-2)·h^(-1),为盐渍区农业灌溉提供了稳定可靠的水资源。此外,研究还发现,适量的埃洛石纳米管掺杂能有效提升石墨烯气凝胶的亲水性和水传输能力,进而增强其蒸发性能。【结论】成功制备了基于HNTs和GO的复合气凝胶材料,并通过试验验证了其在太阳能驱动水热蒸发方面的优异性能。 展开更多
关键词 埃洛石纳米管 石墨烯 气凝胶 蒸发性能 咸水脱盐
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改性氧化石墨烯复合气凝胶的制备及其对抗生素的吸附 被引量：1
14
作者 王自娜 付义乐 +3 位作者 田乐 王宝杰 关丽 董社英 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期159-170,共12页
采用表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(BKC)对氧化石墨烯(GO)进行改性,利用聚多巴胺(PDA)包覆,以明胶(Gel)为骨架材料,通过溶胶-凝胶和冷冻干燥技术制得具有三维网状结构的明胶/改性氧化石墨烯/聚多巴胺复合气凝胶(GGB)。利用SEM,FTI... 采用表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(BKC)对氧化石墨烯(GO)进行改性,利用聚多巴胺(PDA)包覆,以明胶(Gel)为骨架材料,通过溶胶-凝胶和冷冻干燥技术制得具有三维网状结构的明胶/改性氧化石墨烯/聚多巴胺复合气凝胶(GGB)。利用SEM,FTIR,XPS等对GGB形貌和结构进行表征。分析不同条件(pH值、接触时间、温度、初始浓度、吸附剂用量)对GGB吸附抗生素盐酸左氧氟沙星(LEV)的影响。结果表明:与复合未改性GO的复合气凝胶(GGO)相比,复合改性后GO的复合气凝胶GGB对LEV的吸附量提升了3倍以上。GGB对LEV的吸附过程为自发放热过程,遵循准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,最大理论吸附量为476.42 mg/g。此外,经5次吸附脱附循环后,GGB对LEV的平衡吸附量仍在80 mg/g以上。研究结果表明,GGB复合气凝胶有望作为一种去除废水中LEV污染物的良好吸附剂。 展开更多
关键词 明胶 气凝胶 十二烷基二甲基苄基氯化铵 改性氧化石墨烯 吸附
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磁性石墨烯气凝胶复合材料的制备及其性能研究 被引量：3
15
作者 罗祖云 张嘉冰 +2 位作者 蔡雨晴 刘昕悦 吕燕根 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期175-179,共5页
针对石墨烯材料在吸波领域存在介电常数较大、阻抗匹配差等缺点,采用水热法调控石墨烯与Fe_(3)O_(4)的比例,制备一种兼具宽频带、轻质、高吸波性能的磁性石墨烯气凝胶复合材料(Fe_(3)O_(4)/GA)。对复合材料的形貌、结构及吸波性能进行... 针对石墨烯材料在吸波领域存在介电常数较大、阻抗匹配差等缺点,采用水热法调控石墨烯与Fe_(3)O_(4)的比例,制备一种兼具宽频带、轻质、高吸波性能的磁性石墨烯气凝胶复合材料(Fe_(3)O_(4)/GA)。对复合材料的形貌、结构及吸波性能进行表征和分析,结果表明,该复合材料呈三维多孔结构,Fe_(3)O_(4)纳米颗粒均匀负载在石墨烯表面;复合材料在较宽的频带上均表现出优异的吸波性能,且随着Fe质量的增加复合材料的吸波性能逐渐增强;当FeCl_(3)·6H_(2)O添加质量为0.42 g时,复合材料Fe_(3)O_(4)/GA-0.42的RLmin在15.6 GHz处达到-49.75 dB,厚度为3 mm时的有效吸收频带宽为7.12 GHz,具有良好的吸波性能。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 气凝胶 复合材料 吸波性能
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碳纳米管/石墨烯复合气凝胶的制备与光热辅助吸油性能评价 被引量：2
16
作者 郭启麟 郭适 +6 位作者 张瀛博 潘宜勇 陈志康 陈爽 刘会娥 申琦 郭蓉蓉 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6317-6326,共10页
以氧化石墨烯(GO)、羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs/COOH)为原料制备Pickering乳液,并以其为软模板合成具有“液滴状”孔道结构和大孔隙体积的碳纳米管/石墨烯复合气凝胶(CNTs/STRGA)。通过引入MWCNTs/COOH的方式,提高材料的光热转换性能。... 以氧化石墨烯(GO)、羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs/COOH)为原料制备Pickering乳液,并以其为软模板合成具有“液滴状”孔道结构和大孔隙体积的碳纳米管/石墨烯复合气凝胶(CNTs/STRGA)。通过引入MWCNTs/COOH的方式,提高材料的光热转换性能。调整GO与MWCNTs/COOH的质量比、油水比、水热还原时间,得到一系列不同性质的CNTs/STRGAs。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱仪(Raman)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对所制备的材料进行表征。采用紫外-可见-近红外分光光度计、微机控制电子万能试验机评价材料的吸光能力和机械性能。结果表明,MWCNTs/COOH能显著提高材料的吸光度(95.2%)和光热转换性能,材料上表面通过光热转换可升温至130℃,材料的光热-吸油速率会明显提升,可达6.88g/(g·min),其吸附容量可达130.66g/g。 展开更多
关键词 Pickering乳液 石墨烯 气凝胶 碳纳米管 光热-吸附
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石墨烯气凝胶的压缩力学性能研究 被引量：1
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作者 曹路晴 乔扬 +1 位作者 谢晶 陈鹏万 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2364-2373,共10页
为探究石墨烯气凝胶在防护领域的潜在应用,采用冷冻干燥法并控制冷冻温度变量制备不同的石墨烯气凝胶试样,进行单轴面内压缩力学实验;结合3D数字图像相关技术和扫描电子显微镜,分析变形模式与破坏机理。研究结果表明:冷冻干燥法制备的... 为探究石墨烯气凝胶在防护领域的潜在应用,采用冷冻干燥法并控制冷冻温度变量制备不同的石墨烯气凝胶试样,进行单轴面内压缩力学实验;结合3D数字图像相关技术和扫描电子显微镜,分析变形模式与破坏机理。研究结果表明:冷冻干燥法制备的石墨烯气凝胶试样具有3D多孔网络结构、低密度(<33.93 mg/cm^(3))、高孔隙率(>98.5%)等特征,并具有受冷冻温度影响的特征微观结构;石墨烯气凝胶的压缩应力-应变曲线展现出多孔材料典型的三阶段特征,并且力学性能受冷冻温度的影响,-80℃所得石墨烯气凝胶的杨氏模量相较于-19℃提高160%,单位体积吸能提高67%;石墨烯气凝胶多次循环加载-卸载中随着内部致密区域的扩展,以塑性能为主的吸收总能趋于稳定不变,其状态变化可通过指数衰减模型描述;石墨烯气凝胶的横纵向片层不同的压缩变形形态发展为大规模的类弹簧型紧密折叠模式,使得石墨烯气凝胶表现出回弹性。所得研究成果为石墨烯气凝胶在防护领域的应用提供了理论与实践基础。 展开更多
关键词 石墨烯气凝胶 压缩力学性能 冷冻干燥法 吸能特性 变形模式
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还原氧化石墨烯-二氧化硅复合气凝胶的合成与性能 被引量：4
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作者 连文贤 刘玮欣 +3 位作者 银波 张洁 刘兴平 唐韶坤 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期824-831,共8页
针对传统二氧化硅气凝胶在实际应用中存在的强度低、易吸水、各项性能难以兼顾等问题,以乙二胺(EDA)还原改性的氧化石墨烯气凝胶作为增强材料,以六甲基二硅氮烷(HMDS)作为疏水改性剂,以四乙氧基硅烷(TEOS)作为硅源,将二氧化硅前驱体溶... 针对传统二氧化硅气凝胶在实际应用中存在的强度低、易吸水、各项性能难以兼顾等问题,以乙二胺(EDA)还原改性的氧化石墨烯气凝胶作为增强材料,以六甲基二硅氮烷(HMDS)作为疏水改性剂,以四乙氧基硅烷(TEOS)作为硅源,将二氧化硅前驱体溶液浸渍到还原氧化石墨烯气凝胶(rGOA)中,通过溶胶-凝胶法进而冷冻干燥获得还原氧化石墨烯-二氧化硅复合气凝胶(rGOSA)。考察rGOA负载量对rGOSA的微观结构及其物化性能等的影响。结果表明:rGOSA表现出更强的热稳定性和疏水性,具有良好的机械性能和隔热性能。热分解温度高达400℃,水接触角高达143°,应变50%时的抗压强度为0.328 MPa,导热系数低至0.0390W·(m·K)^(-1)(30℃)。 展开更多
关键词 二氧化硅气凝胶 还原氧化石墨烯 热稳定性 疏水性 机械性能 隔热性能
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氧化石墨烯/聚丙烯酸基导电黏附凝胶的制备与性能
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作者 王岩森 侯丹丹 +4 位作者 李长金 祁丽亚 王春堯 郭敏 王颖 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1022-1032,共11页
现有导电凝胶材料在实际使用时存在诸多缺陷,因此设计出一种兼具高强度、高黏附性和高导电性的凝胶材料具有重要的应用意义。本文以丙烯酸(AAc)和丙烯酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(AAc-NHS ester)为基体,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂,... 现有导电凝胶材料在实际使用时存在诸多缺陷,因此设计出一种兼具高强度、高黏附性和高导电性的凝胶材料具有重要的应用意义。本文以丙烯酸(AAc)和丙烯酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(AAc-NHS ester)为基体,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂,引入氧化石墨烯(GO)作为增效成分,通过光引发一步聚合法制备了复合凝胶材料(PAA-NHS/GO)。GO的引入提高了体系的交联度,增强了凝胶的稳定性并赋予了凝胶高导电特性。PAA-NHS/GO的拉伸强度、断裂伸长率、电导率分别可达0.336MPa、302.6%和0.93S/m。复合凝胶的功能基团能与组织表面产生强黏附效果,黏附强度超过40kPa,同时还具备高生物安全性和优异的生物相容性。在外力作用下,复合凝胶表现出稳定的应变传感特性。而在用于心电信号监测时,复合凝胶的灵敏度高,并可实现稳定清晰的信号传输。PAA-NHS/GO作为新型导电黏附凝胶,有望用于柔性可穿戴、生物传感、电子皮肤等领域。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 聚丙烯酸 凝胶 导电 黏附
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磁性ZIF-8/石墨烯气凝胶制备及油水分离性能 被引量：2
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作者 陈彰旭 孟凡莉 +3 位作者 张丽丹 朱丹琛 傅明连 吴玉璐 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期137-146,共10页
为解决溢油和有机污染物问题,以NiFe_(2)O_(4)为磁性载体、氧化石墨烯(GO)为气凝胶框架、ZIF-8为金属有机材料,通过化学还原法制备了一系列不同复合比的磁性ZIF-8/石墨烯气凝胶(GA/NiFe_(2)O_(4)/ZIF-8),探究了其对乙醇、正己烷、油酸... 为解决溢油和有机污染物问题,以NiFe_(2)O_(4)为磁性载体、氧化石墨烯(GO)为气凝胶框架、ZIF-8为金属有机材料,通过化学还原法制备了一系列不同复合比的磁性ZIF-8/石墨烯气凝胶(GA/NiFe_(2)O_(4)/ZIF-8),探究了其对乙醇、正己烷、油酸、花生油、真空泵油5种有机溶剂的吸附性能。结果表明,该复合气凝胶具有高效的吸附分离能力(吸附能力是其自身质量的20.0~46.6倍),且均高于对照试验组的石墨烯气凝胶(GA)和磁性石墨烯气凝胶(GA/NiFe_(2)O_(4))。进一步以正己烷为目标污染物进行循环试验,经过5次循环实验后,其吸附量降低不明显,降低幅度为1%~6%。此外,以真空泵油为目标污染物,考察了-60~140℃范围内复合气凝胶的高效吸附稳定性。这些优异性质的GA/NiFe_(2)O_(4)/ZIF-8复合气凝胶的开发有望为含油污水的油水分离处理提供借鉴。 展开更多
关键词 石墨烯 磁性铁酸镍 沸石咪唑骨架 复合气凝胶 油水分离 有机溶剂 吸附
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