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氧化石墨增强高分子材料热电性能的初步研究

北京化工大学学报（自然科学版） 2012年第3期39卷 60-65页

作者：赵媛唐光诗北京化工大学理学院北京100029

分别以尼龙6和聚吡咯为基体,氧化石墨为填料,通过原位聚合反应制备了尼龙6-氧化石墨及聚吡咯-氧化石墨复合材料。两种复合材料的热电性能测试数据表明:氧化石墨在尼龙6基体中被同步还原为导电填料,尼龙6从绝缘体转变为半导体,热电性能... 详细信息

分别以尼龙6和聚吡咯为基体,氧化石墨为填料,通过原位聚合反应制备了尼龙6-氧化石墨及聚吡咯-氧化石墨复合材料。两种复合材料的热电性能测试数据表明:氧化石墨在尼龙6基体中被同步还原为导电填料,尼龙6从绝缘体转变为半导体,热电性能大大增强,最大热电优值为9.45×10-6;氧化石墨在吡咯聚合过程中扮演着模板的角色,促成聚吡咯分子链有序排列及堆积,热电性能增强,且复合材料的电导率和Seebeck系数的最大值分别达到6056 S/m和9.85μV/K,对应的热电优值为6.89×10-4。

关键词：热电性能氧化石墨尼龙6 聚吡咯复合材料

还原氧化石墨烯-硒化银纳米复合材料的水热合成与表征及其活性氧物种产生(英文)

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催化学报 2015年第4期36卷 603-611页

作者： Lei Zhu Shu Ye Asghar Ali Kefayat Ulla Kwang Youn Cho Won-Chun Oh Department of Advanced Materials Science & Engineering Hanseo University Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology

A visible-light photocatalyst containing Ag2Se and reduced graphene oxide(RGO) was synthesized by a facile sonochemical-assisted hydrothermal method. X-ray diffraction, scanning electron mi-croscopy with energy-dispersive X-ray analysis, and ultraviolet-visible diffuse reflectance spectros-copy results indicated that the RGO-Ag2Se nanocomposite contained small crystalline Ag2Se nano-particles dispersed over graphene nanosheets and absorbed visible light. The high crystallinity of the nanoparticles increased photocatalytic activity by facilitating charge transport. N2 adsorp-tion-desorption measurements revealed that the RGO-Ag2Se nanocomposite contained numerous pores with an average diameter of 9 nm, which should allow reactant molecules to readily access the Ag2Se nanoparticles. The RGO-Ag2Se nanocomposite exhibited higher photocatalytic activity than bulk Ag2Se nanoparticles to degrade organic pollutant rhodamine B and industrial dye Texbrite BA-L under visible-light irradiation(λ > 420 nm). The generation of reactive oxygen spe-cies in RGO-Ag2Se was evaluated through its ability to oxidize 1,5-diphenylcarbazide to 1,5-diphenylcarbazone. The small size of the Ag2Se nanoparticles in RGO-Ag2Se was related to the use of ultrasonication during their formation, revealing that this approach is attractive to form po-rous RGO-Ag2Se materials with high photocatalytic activity under visible light.

关键词：纳米复合材料氧化石墨水热合成氧化物活性氧硒化银可见光照射光催化活性

磁性氧化石墨处理乳化含油废水及磁致增强效应

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中国环境科学 2020年第7期40卷 2970-2977页

作者：胡卓祺陈泉源东华大学环境科学与工程学院上海201620 上海污染控制与生态安全研究院上海200092

以高铁酸钾为氧化剂,基于改进Hummers法制备了新型磁性氧化石墨材料,在SEM、FTIR、氮气吸脱附和表面接触角表征基础上,探究了该材料处理乳化含油废水的效果及磁致增强效应.结果表明:相较于石墨,磁性氧化石墨比表面积增大,表面有卷曲结... 详细信息

以高铁酸钾为氧化剂,基于改进Hummers法制备了新型磁性氧化石墨材料,在SEM、FTIR、氮气吸脱附和表面接触角表征基础上,探究了该材料处理乳化含油废水的效果及磁致增强效应.结果表明:相较于石墨,磁性氧化石墨比表面积增大,表面有卷曲结构并负载着Fe3O4颗粒,具有含氧官能团,存在疏水性较强的微观孔隙结构.在外加磁场条件下,磁性氧化石墨团聚,形成疏水性宏观孔隙结构,利于乳化油滴的吸附和附着.磁性氧化石墨处理乳化含油废水的能力远好于石墨与粉末活性炭,且处理效率与磁场强度成正相关,COD去除率可达95%以上.使用后的磁性氧化石墨进行溶剂萃取或热处理,可以循环使用.磁性氧化石墨经过4次循环使用,热再生效率为92%,溶剂萃取再生效率为86%.以上研究为乳化含油废水的处理提供了一种有效的方法.

关键词：乳化油氧化石墨油水分离磁性材料再生效率

氧化钛-氧化石墨插层结构及其光催化性能(英文)

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物理化学学报 2010年第3期26卷 654-662页

作者：张琼贺蕴秋陈小刚胡栋虎李林江尹婷季伶俐同济大学材料科学与工程学院上海200092

采用氧化石墨(GO)和硫酸钛作为初始反应物,在低温下(80℃)制备了纳米级的氧化钛-氧化石墨插层(TiO2-GO)复合材料,研究了这一复合材料的紫外光催化性能.结果表明,在采用TiO2-GO插层复合材料对甲基橙溶液进行紫外光催化降解时,其降解效率... 详细信息

采用氧化石墨(GO)和硫酸钛作为初始反应物,在低温下(80℃)制备了纳米级的氧化钛-氧化石墨插层(TiO2-GO)复合材料,研究了这一复合材料的紫外光催化性能.结果表明,在采用TiO2-GO插层复合材料对甲基橙溶液进行紫外光催化降解时,其降解效率η=1.17mg·min-1·g-1,明显优于德固赛P25氧化钛粉.通过对TiO2-GO插层复合材料进行X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FT-IR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等测试,表征了产物的晶相结构、界面状况及其显微结构.结果表明:插层结构中的TiO2晶粒为锐钛矿和金红石的混合相,且锐钛矿相含量大于金红石相含量;氧化石墨层间的含氧基团如C襒O,基本被还原.对TiO2-GO插层复合材料的形成机理以及该材料具有优越光催化性能的原因进行了探讨.

关键词：二氧化钛氧化石墨插层结构复合材料光催化性能

湿度驱动的高性能致动器与传感器:界面工程调控氧化石墨烯与乙基纤维素（英文）

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Science China Materials 2018年第10期61卷 1291-1296页

作者：杨波毕文团钟程安黄明灿倪勇何陵辉吴长征 CAS Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials (LMBD) Department of Modern Mechanics Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale Collaborative Innovation Centre of Chemistry for Energy Materials (iChEM) University of Science and Technology of China

致动器可以将外界环境中的能量直接转换成机械能,在能源应用和智能设备上有着广阔的应用前景.但迄今为止,界面接触强度较低以及湿度响应是制约驱动器发展的瓶颈问题,限制了其实际应用.本文从实验上构建了优化双层膜结构驱动器界面接触... 详细信息

致动器可以将外界环境中的能量直接转换成机械能,在能源应用和智能设备上有着广阔的应用前景.但迄今为止,界面接触强度较低以及湿度响应是制约驱动器发展的瓶颈问题,限制了其实际应用.本文从实验上构建了优化双层膜结构驱动器界面接触的模型,所构建的氧化石墨烯与乙基纤维素双层膜致动器对于环境湿度的变化具有快速可逆的响应性,同时可以驱动压电探测器.此结构模型中,氧化石墨烯与乙基纤维素之间通过化学键结合,成功地构建了机械强度和韧性协同增强的双层膜驱动器.由于氧化石墨烯的优异吸湿特性,同时伴随着明显的体积膨胀,引起双层膜驱动器对于湿度变化超过90度弯曲的响应.同时,构建的压电传感器具有优异可逆性的0.1 V开路电压.我们期望湿度响应驱动器和传感器有望在各种多功能纳米系统中得到应用并能服务于智能设备领域.

关键词：乙基纤维素氧化石墨环境湿度界面工程驱动器致动器传感器双层膜结构

电沉积制备氧化石墨烯/二氧化锰包裹镍纤维电极用于柔性固态超级电容器（英文）

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Science China Materials 2018年第2期61卷 243-253页

作者：周锦华陈宁娜葛优朱红丽冯晓苗刘瑞卿马延文汪联辉侯文华 Key Laboratory for Organic Electronics and Information Displays & Institute of Advanced Materials (IAM) Jiangsu National Synergistic Innovation Center for Advanced Materials (SICAM) Nanjing University of Posts & Telecommunications Key Laboratory of Mesoscopic Chemistry School of Chemistry and Chemical Engineering Nanjing University

便携式及多功能电子设备的不断进步要求为其提供动力能量的存储与转换器件向尺寸小、柔性、能够卷曲甚至可穿戴方向发展.本文采用两步电化学沉积法依次将还原氧化石墨烯(rGO)和MnO_2沉积到镍纤维上得到Ni@rGO@MnO_2壳核结构的柔性电极.... 详细信息

便携式及多功能电子设备的不断进步要求为其提供动力能量的存储与转换器件向尺寸小、柔性、能够卷曲甚至可穿戴方向发展.本文采用两步电化学沉积法依次将还原氧化石墨烯(rGO)和MnO_2沉积到镍纤维上得到Ni@rGO@MnO_2壳核结构的柔性电极.该电极在1 mol L^(-1)Na_2SO_4电解液中电流密度为0.5mA cm^(-2)时面积比电容为119.4 mF cm^(-2).以PVA-LiCl为固态电解液,将两根Ni@rGO@MnO_2电极组装成自支撑、质轻、对称的纤维状微型超级电容器,最大面积比电容为26.9 mF cm^(-2),能量密度高达0.1 W cm^(-3)(0.27 mW h cm^(-3)).此外,该微型超级电容器还展现了良好的柔性和循环性能.这项研究工作主要提供了一种简单、易操作、低成本的制备柔性、质轻、可穿戴的高性能能量存储设备的方法.

关键词：超级电容器柔性电极氧化石墨镍纤维电沉积二氧化锰固态制备

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热解温度对氧化石墨的结构与导电性能的影响

硅酸盐学报 2006年第3期34卷 318-323页

作者：邹艳红刘洪波傅玲李波陈宗璋湖南大学材料科学与工程学院湖南大学化学化工学院长沙410082

通过元素分析、X射线衍射分析、Fourier变换红外光谱仪和粉末电阻率测定探讨了不同热解温度处理的热解氧化石墨的化学组成、晶体结构和电导率随热解温度的变化规律。结果表明：氧化石墨的热解过程可分为3个阶段：第Ⅰ阶段即热解温度低于... 详细信息

通过元素分析、X射线衍射分析、Fourier变换红外光谱仪和粉末电阻率测定探讨了不同热解温度处理的热解氧化石墨的化学组成、晶体结构和电导率随热解温度的变化规律。结果表明：氧化石墨的热解过程可分为3个阶段：第Ⅰ阶段即热解温度低于180℃时，热解氧化石墨仍维持着氧化石墨的层状有序结构，但层间距迅速减小，电导率逐渐增加；第Ⅱ阶段即热解温度在180～500℃之间时，热解氧化石墨的晶体结构由氧化石墨态经由过渡态逐渐向类石墨态转变，当热解温度为500℃时完全转化为类石墨态，电导率达到最大值；第Ⅲ阶段即热解温度在500～1000℃之间时，热解氧化石墨的晶体结构为类石墨态，相比原石墨存在明显的晶粒细化现象，电导率也随着热解温度的上升而逐渐降低。

关键词：氧化石墨热解晶体结构电导率

环氧树脂/氧化石墨纳米复合物的等温固化行为研究

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高分子学报 2012年第1期22卷 25-32页

作者：仇士龙王玉婷王成双袁钻如黄玉安谢鸿峰程镕时南京大学化学化工学院教育部介观化学重点实验室高分子科学与工程系南京210093 南京大学现代分析中心南京210093 南京工程学院材料工程系南京211167 华南理工大学材料学院广州510640

用示差扫描分析仪(DSC)研究了氧化石墨(GO)对N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷环氧树脂(TGDDM)/4,4'-二氨基二苯基砜(DDS)体系的等温固化反应的影响,用X射线光电子能谱仪(XPS)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了GO上存在... 详细信息

用示差扫描分析仪(DSC)研究了氧化石墨(GO)对N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷环氧树脂(TGDDM)/4,4'-二氨基二苯基砜(DDS)体系的等温固化反应的影响,用X射线光电子能谱仪(XPS)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了GO上存在的官能团及其对TGDDM/DDS体系固化行为的影响,用热失重分析仪(TGA)研究了天然石墨和GO的热力学稳定性.XPS、FTIR和TGA结果表明,GO上存在的大量羟基、羧基、环氧基等官能团能够影响环氧树脂的固化行为.DSC研究发现,环氧树脂/氧化石墨纳米复合物的固化反应属于自催化类型,随着GO含量的增加,达到最大反应速率的时间不断减小,初始反应速率不断增大,这说明GO对环氧树脂的固化反应有促进作用.Kamal模型计算得到的结果表明,随着GO含量的增加自催化反应初期阶段表观活化能E1先减小再增大,而自催化反应结束后表观活化能E2略微减小.经Kamal模型扩散控制函数修正后,整个固化过程中拟合得到的结果与实验数据相当吻合.以上结果说明,少量的GO对TGDDM/DDS体系的固化反应起着催化作用.

关键词：氧化石墨环氧树脂纳米复合物固化动力学

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长链烷基季铵盐插层氧化石墨的结构变化

无机化学学报 2013年第11期29卷 2333-2338页

作者：林舜嘉孙红娟彭同江刘波西南科技大学理学院绵阳621010 西南科技大学矿物材料及应用研究所绵阳621010

基于改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),并以长链烷基季铵盐(CnTAB)对其进行插层处理;通过改变CnTAB的链长、浓度,得到系列CnTAB/GO插层复合物。采用XRD和元素分析对产物的最大底面间距及CnTAB插入量进行表征。结果表明,随着Cn TAB链长... 详细信息

基于改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),并以长链烷基季铵盐(CnTAB)对其进行插层处理;通过改变CnTAB的链长、浓度,得到系列CnTAB/GO插层复合物。采用XRD和元素分析对产物的最大底面间距及CnTAB插入量进行表征。结果表明,随着Cn TAB链长的增长、CnTAB浓度的增大,CnTAB/GO插层复合物的最大底面间距逐渐增大。CnTAB通过离子键作用和疏水键作用插入到GO层间,在GO片层上的吸附规律符合修正型(Modified)Langmuir模型,即CnTAB以单分子层吸附在GO片层上。根据CnTAB/GO插层复合物最大底面间距及CnTAB插入量的变化规律分析,得出CnTAB在GO层间的排布模式有单层平躺模式、类双层平躺模式、单层倾斜模式和单层直立模式。

关键词：氧化石墨烷基季铵盐一维结构排布模式