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激光诱导三维网状石墨烯的一步法制备及应用

高等学校化学学报 2021年第2期42卷 607-614页

作者：沙卉雯马维廷周晓娟宋卫星首都师范大学化学系北京100048 河北师范大学附属中学

三维多孔石墨烯作为一种优异的石墨烯碳材料,其独特的多孔结构使得材料在具有较大比表面积的同时还保持着足够高的电子迁移率和机械稳定性,在电子器件中得到了广泛的应用.本文介绍的激光诱导石墨烯是一种以一步法直接制备得到的三维网... 详细信息

三维多孔石墨烯作为一种优异的石墨烯碳材料,其独特的多孔结构使得材料在具有较大比表面积的同时还保持着足够高的电子迁移率和机械稳定性,在电子器件中得到了广泛的应用.本文介绍的激光诱导石墨烯是一种以一步法直接制备得到的三维网状石墨烯材料,该技术将三维石墨烯的制备和图案化相结合,无需进行湿化学反应处理,制作方法更简便,材料性能更优异.目前研究主要集中在通过掺杂提高性能和利用转移法实现不同基底器件的制备.激光诱导石墨烯自身特有的属性如多孔微纳米结构和大的比表面积等使其在超级电容器和传感器等领域拥有较高的应用价值.

关键词：三维网状石墨烯一步制备法激光诱导石墨烯超级电容器传感器

三维网状石墨烯修饰二氧化钛光催化剂的制备及性能研究

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苏州科技学院学报（自然科学版） 2016年第3期33卷 48-53页

作者：孙云飞班建民罗恒陶重犇孙建东唐波苏州科技大学电子与信息工程学院江苏苏州215009 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件与应用重点实验室江苏苏州215123 常州大学石油工程学院江苏常州213016

近年来随着人们对环保要求越来越高,以二氧化钛为代表的光催化剂得到了快速发展。其中石墨烯修饰的二氧化钛复合光催化剂引起了科学界的广泛关注。因石墨烯具有巨大的比表面积和良好的电子传输能力,可以同时充当二氧化钛纳米颗粒的载体... 详细信息

近年来随着人们对环保要求越来越高,以二氧化钛为代表的光催化剂得到了快速发展。其中石墨烯修饰的二氧化钛复合光催化剂引起了科学界的广泛关注。因石墨烯具有巨大的比表面积和良好的电子传输能力,可以同时充当二氧化钛纳米颗粒的载体和光生电子的快速输运通道。该课题采用化学气相沉积制备的三维网状石墨烯与二氧化钛通过水热法结合,制备高性能的复合光催化剂。实验结果显示,此复合光催化剂的比表面积达到390 m2·g-1,表明其对污染物分子具有良好的吸附能力。在紫外光照射下,甲基橙的降解速率达到8.1×10-2min-1,比采用本征纳米二氧化钛作为催化剂时提高了200%。在可见光照射下,污染物的降解速率也高达2.8×10-2min-1。并且此复合催化剂具有良好的稳定性,反复使用10次后其降解污染物的速率没有明显下降,表明其具有良好的应用前景。

关键词：三维网状石墨烯复合光催化剂可见光活性

混杂三维网状石墨烯相变复合材料的制备与热性能分析

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储能科学与技术 2017年第4期6卷 675-680页

作者：王亚张东同济大学材料科学与工程学院上海201800

将氧化石墨烯和石墨烯纳米片通过水热法制备成混杂三维网状石墨烯。以棕榈酸作为相变材料,通过真空浸渍法,棕榈酸与混杂三维网状石墨烯复合得到混杂三维网状石墨烯相变复合材料。系统研究石墨烯纳米片的种类与掺量对相变复合材料热性能... 详细信息

将氧化石墨烯和石墨烯纳米片通过水热法制备成混杂三维网状石墨烯。以棕榈酸作为相变材料,通过真空浸渍法,棕榈酸与混杂三维网状石墨烯复合得到混杂三维网状石墨烯相变复合材料。系统研究石墨烯纳米片的种类与掺量对相变复合材料热性能的影响,并对混杂三维网状石墨烯的导热增强机理进行分析。研究结果表明:随着石墨烯纳米片掺量的增加,相变复合材料的热导率提高。石墨烯纳米片的种类影响相变复合材料的热性能。掺加M系列石墨烯纳米片的混杂三维网状石墨烯能够显著提高相变材料热导率,但相变潜热与相变温度变化较小。当石墨烯纳米片的掺量为8%时,掺加M系列石墨烯纳米片的相变复合材料的热导率为0.634W/(m·K),与棕榈酸相比,热导率增大3.2倍。

关键词：三维网状石墨烯相变材料热导率热性能

三维网状石墨烯的制备及其在超级电容器中的应用

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储能科学与技术 2013年第5期2卷 491-495页

作者：刘艳云张东同济大学材料科学与工程学院上海200092

以氧化石墨为原料,采用电化学还原和超声剥离法制备了三维网状石墨烯,电化学法是在交变场中用方波实现的,最终制得的石墨烯具有明确的三维连通多孔网络结构,孔的大小在亚微米至数微米之间,孔壁由非常薄的石墨烯片堆积而成。用该材料做... 详细信息

以氧化石墨为原料,采用电化学还原和超声剥离法制备了三维网状石墨烯,电化学法是在交变场中用方波实现的,最终制得的石墨烯具有明确的三维连通多孔网络结构,孔的大小在亚微米至数微米之间,孔壁由非常薄的石墨烯片堆积而成。用该材料做超级电容器电极材料,用循环伏安法、恒流充放电、交流阻抗法测试电极的电容性能,当扫描速率为10 mV/s时,电容器比电容为140 F/g,等效电阻小于1,三维网状石墨烯具有性能稳定、充放电效率高、循环性能好、适合于大电流充放电等优良性能。

关键词：氧化石墨三维网状石墨烯超级电容器

三维石墨烯作为润滑油添加剂的抗断油性能研究

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表面技术 2020年第7期49卷 175-183页

作者：刘文秋李瑞山李维学林博李东山鲁志斌中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室兰州730000 兰州理工大学理学院兰州730050 广西柳工机械股份有限公司广西柳州545000

目的设计三维网状石墨烯(3D framework carbon, 3DFC)作为PAO-6基础油添加剂,改善基础油的摩擦磨损性能,提高基础油的抗断油能力。方法使用十八胺修饰得到亲油的3DFCs,将0.001g 3DFCs粉末添加到10 g PAO基础油中,超声分散30 min,得到稳... 详细信息

目的设计三维网状石墨烯(3D framework carbon, 3DFC)作为PAO-6基础油添加剂,改善基础油的摩擦磨损性能,提高基础油的抗断油能力。方法使用十八胺修饰得到亲油的3DFCs,将0.001g 3DFCs粉末添加到10 g PAO基础油中,超声分散30 min,得到稳定分散的3DFCs润滑油。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量分散X射线仪(EDX)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和拉曼光谱仪(Raman)分析了3DFCs的微观形貌和结构。利用CSM摩擦试验仪器评估了3DFCs作为基础油添加剂的摩擦学性能,并用扫描电镜、拉曼光谱对磨斑及磨痕成分进行了分析。结果经十八胺修饰的3DFCs的亲油性得到提高,可在PAO-6基础油中稳定分散。3DFCs作为PAO-6基础油添加剂(0.01%),在非断油摩擦情况下,其磨损率较PAO-6基础油降低了约1个数量级,而较0W-50机油并未降低。在断油摩擦情况下,PAO-6基础油和0W-50机油易发生摩擦失效,3DFCs润滑油能保持平稳有效摩擦,其抗断油性能最优。结论具有三维结构、石墨层间距大、润滑性能优异的3DFCs作为润滑油添加剂,具有良好的抗断油能力,可以有效地保护摩擦部件免遭损坏。

关键词：三维网状石墨烯 PAO-6基础油 0W-50机油抗断油能力摩擦磨损性能

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高性能石墨烯基染料敏化太阳能电池光阳极

化学通报 2023年第3期86卷 333-338页

作者：唐波常州大学石油工程学院常州213016

石墨烯基光阳极可以显著提高染料敏化太阳能电池(DSSCs)的性能,因而具有广阔的应用前景。本文制备了一种具有三层结构的光阳极,并对每层之间的协同效应进行了研究。同时揭示了传输层与工作层界面接触水平对DSSCs性能的影响。传输层中三... 详细信息

石墨烯基光阳极可以显著提高染料敏化太阳能电池(DSSCs)的性能,因而具有广阔的应用前景。本文制备了一种具有三层结构的光阳极,并对每层之间的协同效应进行了研究。同时揭示了传输层与工作层界面接触水平对DSSCs性能的影响。传输层中三维网状石墨烯(3DGNs)的高质量及连续性结构为光生电子提供了快速的输运通道,同时能量转换效率(η)与还原氧化石墨烯(rGO)的质量分数和还原程度密切相关;工作层中的rGO则增强了电极和电解质界面处的化学接触水平。为了进一步提高光阳极对入射光的散射能力及染料分子的吸附能力,在光阳极中增加了基于rGO-TiO_(2)的散射层。经过优化工作层和散射层中rGO的官能团的类型和质量分数,DSSCs的能量转换效率达到10.7%。

关键词：光阳极石墨烯还原氧化石墨烯三维网状石墨烯输运层