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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
1
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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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
2
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
3
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
4
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
5
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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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
6
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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氧化石墨烯/马铃薯淀粉复合膜的制备及性能分析
7
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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聚丙烯/氧化铝/石墨烯导热复合材料的制备及性能
8
作者 王锴 曾伟强 +3 位作者 吴方娟 黄海涛 范新凤 方辉 《塑料》 北大核心 2025年第3期28-32,共5页
电子设备的快速散热为目前需要解决的技术问题。为了解决该问题,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/氧化铝(Al_(2)O_(3))/石墨烯(GNP)三元复合材料,研究了改性氧化铝(m-Al_(2)O_(3))和GNP含量对其导热性能和拉伸性能的影响。结果表明,Al_(... 电子设备的快速散热为目前需要解决的技术问题。为了解决该问题,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/氧化铝(Al_(2)O_(3))/石墨烯(GNP)三元复合材料,研究了改性氧化铝(m-Al_(2)O_(3))和GNP含量对其导热性能和拉伸性能的影响。结果表明,Al_(2)O_(3)改性后,能改善填料与基体的界面结合及GNP的团聚现象,在PP/m-Al_(2)O_(3)复合材料中加入少量GNP,复合材料的热导率和拉伸性能均得到明显提升。当加入GNP的含量为7%时,PP/m-Al_(2)O_(3)/GNP复合材料的热导率达到最大,其值为2.65 W/(m·K),与纯PP和PP/Al_(2)O_(3)复合材料相比,分别提升了1225%、244%。采用红外热成像仪对样品的导热性能进行分析发现,在相同加热条件下,热导率较高的样品表面迅速升温。同时,复合材料的拉伸强度和弹性模量分别达到25.2 MPa和9.5 GPa。 展开更多
关键词 复合材料 聚丙烯 热导率 氧化铝 石墨烯 熔融共混
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阳离子聚合物改性氧化石墨烯对水泥基复合材料性能的影响
9
作者 刘贝贝 李正涛 《无机盐工业》 北大核心 2025年第7期80-86,共7页
氧化石墨烯(GO)在混凝土中的团聚问题会影响GO作增强填料的水泥基复合材料的力学性能。为解决GO在水泥基复合材料中的分散问题,用亲水性聚4-乙烯基吡啶(P4VP)对GO进行表面接枝处理,然后再对其进行季铵化改性,制备了阳离子化P4VP(CP4VP)... 氧化石墨烯(GO)在混凝土中的团聚问题会影响GO作增强填料的水泥基复合材料的力学性能。为解决GO在水泥基复合材料中的分散问题,用亲水性聚4-乙烯基吡啶(P4VP)对GO进行表面接枝处理,然后再对其进行季铵化改性,制备了阳离子化P4VP(CP4VP)接枝改性的GO(CP4VP-GO),并制备了分别掺加未改性GO和阳离子化改性CP4VP-GO的水泥基复合材料。分别采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对样品结构进行表征。结果表明,阳离子聚合物改性CP4VP-GO在氢氧化钙溶液中的分散性要优于未改性GO。此外,复合材料的抗压强度和抗折强度受水化时间和填料含量的影响,当CP4VP-GO在水泥中的掺量为0.04%(质量分数)时,水泥基复合材料在28 d时的抗折强度高达8.2 MPa,明显高于未改性GO;当CP4VP-GO的掺加量为0.06%时,水泥基复合材料28 d时的最大抗压强度达到了73.2 MPa。该工作为设计制备高性能水泥基复合材料提供了理论和实验依据。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 阳离子化 抗压强度和抗折强度 混凝土 复合材料
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壳聚糖/氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附分离重金属的性能研究进展
10
作者 范晔 叶可阳 +2 位作者 鞠佳 李鹏翔 刘静静 《皮革科学与工程》 北大核心 2025年第4期45-52,61,共9页
有机无机复合材料以及以此为基础的新型多元复合材料在重金属分离去除领域备受关注。壳聚糖/氧化石墨烯(CS/GO)复合材料结合了有机相壳聚糖(CS)和无机相氧化石墨烯(GO)的优势,可用于吸附重金属。冷冻干燥、超声辅助和静电纺丝等新兴技... 有机无机复合材料以及以此为基础的新型多元复合材料在重金属分离去除领域备受关注。壳聚糖/氧化石墨烯(CS/GO)复合材料结合了有机相壳聚糖(CS)和无机相氧化石墨烯(GO)的优势,可用于吸附重金属。冷冻干燥、超声辅助和静电纺丝等新兴技术促进了基于CS/GO复合材料的合成与应用。其中,CS/GO气凝胶显著提高重金属的吸附量。同时,结合不同特性的材料包括磁性铁改性材料和金属有机框架,可使CS/GO复合材料更具功能性。文章将对CS/GO复合材料的新兴制备方法进行概述,并探讨其在上述三方面的研究进展及其在吸附重金属中的应用。 展开更多
关键词 壳聚糖 氧化石墨烯 复合材料 合成方法 吸附重金属 气凝胶 磁性铁改性 金属有机框架
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超薄柔性银纳米线/还原氧化石墨烯/纤维素纳米纤维复合纸的制备及其电磁屏蔽性能 被引量：1
11
作者 张建成 郭伟佳 +2 位作者 沈顺禹 张倩 李彩彩 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期63-71,共9页
随着无线通信技术的发展,电磁辐射污染日益严重,开发超轻、超薄、柔性、高机械性能的电磁屏蔽材料以保护精密电子器件免受电磁辐射干扰十分必要。以纤维素纳米纤维(CNFs)为基质,银纳米线(Ag NWs)和氧化石墨烯(GO)为导电填料,通过交替真... 随着无线通信技术的发展,电磁辐射污染日益严重,开发超轻、超薄、柔性、高机械性能的电磁屏蔽材料以保护精密电子器件免受电磁辐射干扰十分必要。以纤维素纳米纤维(CNFs)为基质,银纳米线(Ag NWs)和氧化石墨烯(GO)为导电填料,通过交替真空抽滤CNFs和具有不同比例的Ag NWs/GO混合液的方法构建了一种超薄柔性电磁屏蔽复合纸(厚度为34μm)。研究了复合薄膜的润湿性、力学性能以及电磁屏蔽性能,揭示了复合纸微观结构及组成对其润湿性、力学性能以及电磁屏蔽性能的影响。SEM测试结果表明,该复合纸具有多层结构。导电性测试结果表明,3个导电层导电性呈梯度变化。接触角测试的结果表明,形成多层梯度结构后,复合纸的接触角为115°,表现出了一定的疏水性。万能力学试验机的结果表明,多层梯度结构复合纸的应力和应变分别为26.7 MPa和2.16%,相比混合非梯度复合纸有了一定的提升。矢量网络分析仪的测试结果表明,具有梯度结构的复合纸在8.2 GHz时,电磁屏蔽效能为24 dB,高于混合非梯度结构复合纸的效能(19 dB),并以吸收损耗为主。因此,通过构建分层梯度结构可以显著提升复合纸的力学性能以及电磁屏蔽性能。 展开更多
关键词 纤维素纳米纤维 银纳米线 氧化石墨烯 梯度结构 电磁屏蔽
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污泥基氧化石墨烯对水泥砂浆力学性能影响的机理研究
12
作者 潘俊 杜乔茹 +2 位作者 林诺 张婷婷 张萧汉 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期367-373,共7页
研究污泥基氧化石墨烯(GO)对水泥砂浆力学性能的影响,探讨城市污泥无害化处置方法,为实现城市污泥建材化资源化高效利用提供思路。采用改进Hummers法制备污泥基GO,对其结构和形貌进行表征,研究PVP、NS两种分散剂的投加量及超声时间对分... 研究污泥基氧化石墨烯(GO)对水泥砂浆力学性能的影响,探讨城市污泥无害化处置方法,为实现城市污泥建材化资源化高效利用提供思路。采用改进Hummers法制备污泥基GO,对其结构和形貌进行表征,研究PVP、NS两种分散剂的投加量及超声时间对分散效果的影响,进而考察GO对水泥砂浆力学性能的影响。SEM、XRD及FTIR检测结果表明GO具有明显的片层结构,在掺量为0.8 g/mL、超声处理时间为4 h最佳处理条件下,GO&PVP分散液分散效果较好,GO&NS分散液的吸光度更高;当GO&NS掺量为0.07%时,复合水泥基体3 d的抗压抗折强度分别为30.32 MPa和6.14 MPa,较空白组分别提高了33.22%和20.16%。采用改进Hummers法制备的污泥基氧化石墨烯可应用于水泥基复合材料的制备,对提升水泥砂浆的力学性能具有良好效果。 展开更多
关键词 城市污泥 污泥基氧化石墨烯 水泥基复合材料 抗压强度 抗折强度 建材化
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基于分子动力学模拟的氧化石墨烯改性沥青界面力学性能研究
13
作者 黄立新 苏广厦 罗伟伦 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第4期279-288,共10页
本文采用分子动力学模拟方法,研究了氧化石墨烯改性沥青的界面力学性能。首先搭建氧化石墨烯沥青复合材料模型,然后通过界面的模拟拉拔实验,计算得到氧化石墨烯改性沥青的界面力学性能参数,探讨了温度、氧化率、石墨烯氧化类型及拉拔速... 本文采用分子动力学模拟方法,研究了氧化石墨烯改性沥青的界面力学性能。首先搭建氧化石墨烯沥青复合材料模型,然后通过界面的模拟拉拔实验,计算得到氧化石墨烯改性沥青的界面力学性能参数,探讨了温度、氧化率、石墨烯氧化类型及拉拔速率对界面力学性能的影响。结果表明,当温度低于玻璃化转换温度时,界面应力最大值随温度升高而增大,当温度超过玻璃化转换温度后,界面应力最大值随温度升高而减小,温度对氧化石墨烯改性沥青界面力学性能具有较大影响。当氧化率从0逐步增加到10%时,界面应力最大值不断增大,对界面的黏结性能有促进作用。当氧化率从10%逐步增加到30%时,界面应力最大值不断减小,导致界面黏结性能下降。在氧化率不变的情况下,界面应力最大值随着羧基占比增加而减小,羟基和羧基两种含氧官能团的比例对界面黏结性能有较大影响。随着拉拔速率提高,界面应力最大值增加,拉拔速率对界面黏结性能也有影响。 展开更多
关键词 分子动力学模拟 氧化石墨烯 沥青 复合材料 界面力学性能 黏结性能
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单脉冲电沉积Ni-纳米TiC-氧化石墨烯复合镀层结构及磨损性能 被引量：1
14
作者 任鑫 王浩鑫 +3 位作者 孙涛 王港 孟超 邱星武 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期209-215,共7页
本研究利用单脉冲电沉积技术在Q235钢表面制备了一种新型的Ni基减摩耐磨三元复合镀层,首先通过研究氧化石墨烯(GO)浓度对Ni-纳米TiC基复合镀层形貌、镀速及硬度的影响确定了最佳的GO添加量,然后利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)... 本研究利用单脉冲电沉积技术在Q235钢表面制备了一种新型的Ni基减摩耐磨三元复合镀层,首先通过研究氧化石墨烯(GO)浓度对Ni-纳米TiC基复合镀层形貌、镀速及硬度的影响确定了最佳的GO添加量,然后利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和X射线光电子能谱仪(XPS)等设备对三元复合镀层的结构进行了表征。最后与Ni-纳米TiC复合镀层等进行了对比,研究了三元复合镀层的硬度及耐磨损性能。结果表明:镀液中GO的最佳质量浓度为200 mg/L。此时,Ni-纳米TiC-GO复合镀层的表面均匀致密,粗糙度值Ra=3.087μm。XRD和拉曼光谱等分析结果表明纳米TiC和GO成功复合到Ni基镀层之中。Ni-纳米TiC-GO复合镀层的硬度为726.3HV,约是Ni-纳米TiC复合镀层(463.8HV)的1.5倍。Ni-纳米TiC-GO复合镀层的平均摩擦系数为0.108,相比于Ni-纳米TiC复合镀层(0.285),其具备更好的减摩耐磨性能。 展开更多
关键词 单脉冲 氧化石墨烯 Ni基复合镀层 微观结构 耐磨损性能
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石墨烯负载磷-氮复合阻燃剂的合成及其在聚乳酸改性中的应用
15
作者 马文静 王瀚文 +4 位作者 徐菲 安世杰 朱志国 王文庆 王锐 《高分子材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期43-52,共10页
聚乳酸(PLA)是一种典型的生物降解绿色高分子材料,但其极限氧指数(LOI)仅为20%,高的可燃性限制了其应用安全性。文中以2-羧乙基苯基次磷酸、碳酰胺和还原氧化石墨烯(rGO)为原料合成了一种石墨烯负载磷-氮复合高效阻燃剂(CN-rGO),采用熔... 聚乳酸(PLA)是一种典型的生物降解绿色高分子材料,但其极限氧指数(LOI)仅为20%,高的可燃性限制了其应用安全性。文中以2-羧乙基苯基次磷酸、碳酰胺和还原氧化石墨烯(rGO)为原料合成了一种石墨烯负载磷-氮复合高效阻燃剂(CN-rGO),采用熔融共混法制备了PLA/CN-rGO复合物,对其阻燃性能及其作用机理进行了研究分析。极限氧指数、垂直燃烧等级和锥形量热等测试结果表明,CN-rGO是一种高效阻燃剂,其质量分数为1%时,PLA/CN-rGO的LOI明显提升至37%,达到难燃级别;垂直燃烧等级为V-0级,能够离火自熄;最大热释放速率(PHRR)和总热释放量(THR)分别降低了40.2%和23.1%。机理研究表明,CN-rGO在凝聚相和气相均产生阻燃作用,综合提高了阻燃性能。另外,PLA/CN-rGO的表面电阻达到抗静电性级别,说明CN-rGO具有多功能性。 展开更多
关键词 聚乳酸 还原氧化石墨烯 磷-氮复合阻燃剂 阻燃性能 抗静电性能
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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
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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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室温铁磁性还原氧化石墨烯基全碳膜
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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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硅烷改性氧化石墨烯增韧乙烯基酯树脂 被引量：1
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作者 杨瑞瑞 王雅婷 +1 位作者 冉晓璐 刘万双 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第2期82-90,共9页
乙烯基酯树脂作为一类通用的热固性高分子材料在工业界被广泛使用,但固化后的乙烯基酯树脂交联密度大,质脆,受冲击载荷易开裂。本研究将硅烷偶联剂(KH570)通过一步反应接枝到氧化石墨烯(GO)表面,制备了改性氧化石墨烯(m-GO)。显微镜观... 乙烯基酯树脂作为一类通用的热固性高分子材料在工业界被广泛使用,但固化后的乙烯基酯树脂交联密度大,质脆,受冲击载荷易开裂。本研究将硅烷偶联剂(KH570)通过一步反应接枝到氧化石墨烯(GO)表面,制备了改性氧化石墨烯(m-GO)。显微镜观察表明,相比于未改性氧化石墨烯(p-GO),m-GO在乙烯基酯树脂基体中具有更好的分散性。相应地,m-GO对乙烯基酯树脂表现出更佳的增韧效应。相比未改性乙烯基酯树脂,当加入0.4wt%的m-GO时,得到的改性乙烯基酯树脂临界应力强度因子(K_(ⅠC))和临界应变能释放率(G_(ⅠC))分别提高了40%和32%。此外,加入m-GO对乙烯基酯树脂的玻璃化转变温度和热稳定性几乎没有影响。 展开更多
关键词 乙烯基酯树脂 增韧改性 氧化石墨烯 硅烷偶联剂 复合材料
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硅烷偶联剂改性氧化石墨烯/氢氧化镁复合材料在高温高载工况下的摩擦特征
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作者 李双喜 党杰 +3 位作者 王子起 高彤 赵檀 毕恩哲 《化工进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期6862-6872,共11页
润滑脂在高温高载工况下润滑性能易发生恶化,从而导致严重的摩擦磨损,二维纳米材料因具备优异的减摩性能,能够显著改善润滑脂的摩擦学性能而广泛用作为润滑添加剂,但其往往会因团聚效应而降低其对润滑剂的增强效果。通过氧化还原法制备... 润滑脂在高温高载工况下润滑性能易发生恶化,从而导致严重的摩擦磨损,二维纳米材料因具备优异的减摩性能,能够显著改善润滑脂的摩擦学性能而广泛用作为润滑添加剂,但其往往会因团聚效应而降低其对润滑剂的增强效果。通过氧化还原法制备出氧化石墨烯/氢氧化镁[GO-Mg(OH)_(2),GM]复合材料,以硅烷偶联剂为改性剂,利用高能球磨法对GM颗粒进行改性制备出改性氧化石墨烯/氢氧化镁[KH-GO-Mg(OH)_(2),KGM],使用SRV-4摩擦磨损试验机考察了GM、KGM对基础脂高温高载荷下润滑性能的影响,采用多种表征手段对两种材料和磨痕进行表征分析。研究分析表明:KGM较GM具有更小尺寸和厚度;GM和KGM两种润滑添加剂均能提升基础脂的摩擦学性能,最佳质量分数均为0.5%,且KGM的润滑效果和减摩抗磨性能更加突出,在高温(150℃)和高载荷(3.5GPa)下摩擦系数和磨损宽度分别降低36.5%和33.7%。KGM在摩擦表面通过吸附作用形成含有铁、镁、硅和氧元素的润滑保护膜,具有减摩抗磨效果和修复作用。这为研究开发苛刻工况下的高效润滑脂提供了简易、经济的制备方法参考,在可持续润滑方面具有重要潜力与研究价值。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 氢氧化镁 复合材料 润滑添加剂 摩擦磨损
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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
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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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