二氧化硅-氧化石墨烯复合物固相萃取-高效液相色谱法检测植物油中黄曲霉毒素B_1、B_2

以二氧化硅-氧化石墨烯复合物为固相萃取材料,建立了植物油中黄曲霉毒素B1、B2的高效液相色谱（HPLC）检测方法。优化的条件为：复合材料的最佳用量为0.15 g,最佳萃取时间20 min,洗脱溶剂为乙腈,洗脱次数为2次。结果表明,在优化条件下,建立的二氧化硅-氧化石墨烯复合物固相萃取-高效液相色谱法对黄曲霉毒素B1、B2的检出限分别为0.17和0.05μg/L。将本方法应用于植物油实际样品的检测中,加标回收率在81.4%~105.3%之间,相对标准偏差为1.3%~8.6%。

二氧化硅/石墨烯水性环氧树脂复合涂层的制备及防腐性能研究

为了考察石墨烯的腐蚀促进活性,在石墨烯表面负载纳米二氧化硅对石墨烯进行绝缘改性,通过FT-IR、XPS、TEM和四探针表征手段对二氧化硅/石墨烯复合材料进行表征。将二氧化硅/石墨烯复合材料添加到水性环氧树脂中测试其涂层防护性能和物理性能。结果表明,加入二氧化硅/石墨烯复合填料能提高水性环氧树脂涂层的防腐性能和物理性能;与纯环氧树脂涂层相比,二氧化硅/石墨烯复合材料水性防腐涂层的氧气透过率(OTR)和水蒸气透过率(WVTR)分别降低了96.1%和95.4%;电化学测试表明石墨烯表面沉积二氧化硅可以屏蔽掉石墨烯的导电性,从而抑制其腐蚀促进活性。

纳米二氧化硅改性氧化石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备及性能

利用四乙氧基硅烷(TEOS)原位水解法制备了纳米SiO_(2)改性氧化石墨烯(GO-S),使用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对GO和GO-S进行对比研究,证明了GO-S的成功制备。进一步地,制备了水性聚氨酯(WPU)、WPU/GO和WPU/GO-S,对比研究了样品的性能。拉伸性能测试结果表明,与纯WPU相比,WPU/GO的拉伸强度有所提升,但断裂伸长率显著下降。WPU/GO-S的拉伸强度提升至WPU的256%,断裂伸长率略微下降。水接触角测试结果表明,WPU/GO-S的水接触角高达75°,明显高于WPU的61°,说明GO-S的加入显著提高了WPU涂层的疏水性。耐腐蚀性测试结果表明,WPU/GO-S的阻抗模最高,比基板增大约1个数量级,也明显优于WPU/GO涂层,证明WPU/GO-S的耐腐蚀性最佳。

氧化石墨烯掺杂二氧化硅气凝胶的特性研究

为满足高温防护需求,快速制备高强度、低导热系数的气凝胶成为一项重要的科学挑战。采用超临界干燥法,成功通过掺杂氧化石墨烯(GO)的方式,改善了二氧化硅气凝胶的性能。通过电子显微镜观察发现,GO均匀地镶嵌在气凝胶基体中,形成了有效的支撑骨架,显著增强了气凝胶的强度。傅立叶变换红外光谱分析表明,GO与二氧化硅气凝胶之间仅存在物理结合,并未形成明显的化学键。通过氮吸附/解吸测量发现,GO/SiO_(2)气凝胶的比表面积和孔径可以通过调整GO的用量进行可控调节。实验结果显示,当GO含量为质量分数0.5%,1%和2%时,GO/SiO_(2)气凝胶的比表面积分别为895,1294和997 m^(2)/g,与未掺杂的SiO_(2)气凝胶(852 m^(2)/g)相比有所增加。由于GO的加入,GO/SiO_(2)气凝胶的密度(0.07 g/cm^(3))略高于纯SiO_(2)气凝胶(0.06 g/cm^(3)),为其提供了更高的强度和承载能力。此外,GO/SiO_(2)气凝胶的导热系数为0.0176~0.0204 W/(m·K),低于纯SiO_(2)气凝胶(0.0221 W/(m·K))。该研究为SiO_(2)气凝胶在实际应用中的推广和应用提供了新思路。

还原氧化石墨烯-二氧化硅复合气凝胶的合成与性能

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℃)。

改性氧化石墨烯/二氧化硅/环氧树脂复合涂料的制备及性能研究

采用超声搅拌法制备A-GO/SiO_(2)/EP复合涂料,分别对A-GO与SiO_(2)的适宜比例(m(A-GO)∶m(SiO_(2)))进行研究并进行力学性能测试,通过电化学相关试验评价A-GO/SiO_(2)对涂层防腐性能的影响.

介孔二氧化硅/石墨烯复合纳米片的制备及其医疗应用

肿瘤是目前人类生命健康最大的威胁之一,越来越多的纳米级药物运输体系被应用到肿瘤的治疗中。文章通过化学氧化法制备性石墨烯纳米粒片,以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,十六烷基三甲溴化铵(CTAB)为模板,氢氧化钠为碱源,制备了介孔硅包覆的石墨烯纳米片,可用于装载化疗药物阿霉素(DOX)。通过扫描电镜和透射进行表征,结果制备的介孔二氧化硅/石墨烯复合纳米片大小均一,分散性良好,为纳米药物运输提供了理论支持。

氧化石墨烯/二氧化硅纳米材料吸附铬离子的性能研究

采用一种简便新方法制备了氧化石墨烯/二氧化硅(GO/SiO_(2))复合纳米吸附剂,用傅里叶红外光谱(IR)和X射线衍射(XRD)进行了表征。研究了GO/SiO_(2)复合纳米材料对铬离子(VI)吸附性能,采用动力学分析,等温线模型评价了其吸附过程。结果表明:在pH值=4时,GO/SiO_(2)复合纳米材料对Cr(VI)最大吸附量为181.81 mg/g,其吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温模型。

二氧化硅协同氧化石墨烯改性丁苯橡胶复合材料及性能研究

采用静电自组装法首先制备二氧化硅/氧化石墨烯复合粒子(SiO_(2)@GO),然后对改性后的复合粒子进行了傅里叶红外光谱(FT-IR)、热失重(TG)和X射线光电子能谱(XPS)的表征。最后,通过机械共混法制备得到了SiO_(2)@GO增强的丁苯橡胶(SBR)复合材料,并对复合材料的热性能和力学性能进行了研究。结果表明:与单独二氧化硅增强的SBR复合材料相比,SiO_(2)@GO/SBR的最小转矩、最大转矩、拉伸强度和撕裂强度均较大,硫化时间也较长,并随着复合粒子添加量的增加而变大。当加入质量分数约为13%的复合粒子时,增强后的橡胶拉伸强度、撕裂强度分别能达到5.40MPa、36.35kN/m,动态力学性能表明增强后SBR复合物的抗湿滑性和低滚动阻力较好。

改性纳米二氧化硅对天然橡胶机械性能的影响:实验与分子模拟

分别使用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AMI)改性前与改性后的纳米二氧化硅(AMI-二氧化硅)对天然橡胶(NR)进行增强,并通过实验与分子模拟相结合的方式探究了2种NR纳米复合材料的力学性能和结合能。结果表明,AMI-二氧化硅对NR的增强效果更好;AMI-二氧化硅在NR中的分散性更好,有效接触面积更大,更有利于应力传递,因此AMI-二氧化硅/NR纳米复合材料的力学性能更好。

氧化石墨烯-吡唑醚菌酯复合物对玉米茎腐病的杀菌活性

玉米茎腐病主要由禾谷镰刀菌(Fusariumgraminearum)引起,为了更有效地防治玉米茎腐病,本次研究以氧化石墨烯为载体,与吡唑醚菌酯复配,制备出氧化石墨烯-吡唑醚菌酯复合物。对氧化石墨烯-吡唑醚菌酯进行扫描电镜以及傅里叶红外光谱的表征,并对禾谷镰孢菌进行了室内毒力测定,主要包括菌丝生长速率试验以及生物产量试验。其研究结果如下:通过扫描电镜及傅里叶红外光谱对氧化石墨烯-吡唑醚菌酯复合物进行表征,证明了吡唑醚菌酯成功吸附在了氧化石墨烯上,且负载前后无明显特征峰的变化,其化学性质没有改变。在菌丝生长速率试验中,氧化石墨烯-吡唑醚菌酯的共毒系数为257.55;孢子萌发试验中,氧化石墨烯-吡唑醚菌酯的共毒系数为189.42,对禾谷镰孢菌表现为协同增效作用。氧化石墨烯-杀菌剂对玉米茎腐病表现出良好的抗真菌活性。

二氧化硅层对氧化石墨烯表面生长碳纳米管的影响

目的 通过在氧化石墨烯表面沉积二氧化硅过渡层,实现碳纳米管在其表面的可控生长。方法 在氧化石墨烯(GO)的分散液中,滴入四乙氧基硅烷(TEOS),通过调节分散液的pH,使得TEOS水解,并在氧化石墨烯表面沉积二氧化硅层(SiO_(2)),获得二氧化硅包覆的氧化石墨烯(GO@SiO_(2));然后,采用浮动催化剂化学气相沉积(CVD)方法,在GO@SiO_(2)表面生长碳纳米管,通过调节沉积时间,获得二氧化硅包覆的氧化石墨烯–碳纳米管杂化材料(GO@SiO_(2)-CNTs);将未沉积二氧化硅层的氧化石墨烯在同样条件下通过CVD得到氧化石墨烯–碳纳米管杂化材料(GO-CNTs);结合SEM、STEM、EDS分析,对比有无二氧化硅层的氧化石墨烯基底对生长碳纳米管的影响。结果 在GO表面直接生长的CNTs不能实现全面均匀的包覆,相比之下,在SiO_(2)包覆的GO表面生长的碳纳米管阵列均匀且致密,呈现典型的“刷”状结构,通过调节反应时间,可以控制碳纳米管的生长密度和长度。结论 二氧化硅层可以有效地促进碳纳米管在氧化石墨烯基底的生长,实现碳纳米管形貌的可控调节。

氧化石墨烯/二氧化硅复合材料对铀(Ⅵ)的吸附性能

以氧化石墨烯(GO)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)为表面活性剂,利用TEOS水解成SiO_2合成了氧化石墨烯/二氧化硅复合材料(GOS)。通过静态实验,探讨pH、GOS投加量、吸附时间和U(Ⅵ)初始浓度对GOS吸附U(Ⅵ)的影响,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对GOS进行表征,并探讨其吸附U(Ⅵ)的机理。结果表明:当溶液pH为6,投加量为0.2 g/L,吸附时间为120 min时,GOS吸附U(Ⅵ)效果最佳;吸附过程较好地拟合准二级动力学模型(R2≈1)和Freundlich等温模型(R2≈1);Si O_2成功与GO复合,GOS对U(Ⅵ)具有很好的吸附性能,其吸附U(Ⅵ)前后自身结构并未发生变化,其对U(Ⅵ)的吸附机理以—COOH、—OH的离子交换作用为主,Si—OH的络合反应并存。

氧化石墨烯/二氧化硅协同改性环氧树脂复合材料的制备及表征

以氧化石墨烯(GO)、硅溶胶、甲苯二异氰酸酯为原料,合成二氧化硅接枝氧化石墨烯(SiO2-g-GO)化合物,并用于改性环氧树脂制备SiO2-g-GO/环氧树脂复合材料。采用红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)、热重分析(TGA)、动态机械分析仪(DMA)及扫描电镜(SEM)对复合材料性能进行表征。结果表明,当SiO2-g-GO用量为5 phr,材料冲击强度提高到38.79 kJ/m2,是纯环氧树脂的2.2倍左右;同时,拉伸强度、弯曲强度及弹性模量分别提高了1.35倍、1.45倍、1.42倍。TGA及DMA研究表明,改性后复合材料的起始分解温度、最大分解温度、储能模量和玻璃化转变温度Tg分别比环氧树脂有明显的提高。冲击断面的SEM表明,SiO2-g-GO对环氧树脂固化物有明显的增韧效果。

氧化石墨烯-二氧化硅纳米复合材料的制备及应用

从物理改性、原位生长以及化学改性三方面综述了GO-SiO_(2)纳米复合材料的制备方法,并介绍了在制备GO-SiO_(2)纳米复合材料时工艺不同所带来的优缺点,重点阐述了化学改性制备的研究进展。目前纳米SiO_(2)和GO已成为轮胎制造企业的主要增强填料,优化GO-SiO_(2)纳米复合材料生产步骤并提高产量,开发更加简便、高效的工艺路线的研究越发重要。

氧化石墨烯/二氧化硅复合材料的制备及吸附性能

以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯溶液为原料,十六烷三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用软模板法制备了氧化石墨烯/二氧化硅复合材料。借助红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪对样品的物质结构和微观形貌进行分析表征。以亚甲基蓝模拟染料废水,石墨烯/二氧化硅复合材料为吸附剂,研究其在不同吸附时间、反应温度、ρ(亚甲基蓝)、吸附剂投加量、体系pH值下,对体系吸附量和去除率的影响。结果表明,复合材料出现了C-O-Si的特征峰,说明石墨烯与二氧化硅复合成功;且复合材料在温度为35℃,搅拌时间为90 min,pH=4,ρ(亚甲基蓝)=5 mg/L,投加量为50 mg时吸附性能最好,吸附量为22.75 mg/g,去除率为91%。

二氧化硅-聚苯胺-氧化石墨烯复合纳米材料改性水性涂层的制备及防腐蚀性能研究

目的将SiO2-PANI-GO三维复合物添加到水性醇酸涂层中,并对改性涂层防腐蚀性能进行研究。方法将纤维状的PANI和球状SiO2与片状的GO进行复合,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对复合物进行材料表征。将纳米复合物作为填料按照1%的质量比添加到水性涂层中,利用电化学阻抗(EIS)研究涂层改性后的防腐蚀性能。结果SEM图像表明,SiO2-PANI-GO复合物为表面复合了纤维状PANI和球状SiO2的片层状GO。FT-IR及XRD证明了SiO2-PANI-GO复合物的成功制备。EIS结果表明,添加了SiO2-PANI-GO三维复合物改性后,水性醇酸涂层的阻抗提高了2个数量级,其中以SiO2与PANI-GO比例为1:4时效果最好。结论水性醇酸涂层中添加SiO2-PANI-GO/WAV三维复合物,可以增加腐蚀介质侵蚀基底的路径,有效提高涂层的防腐性能。

醋酸洗必泰/氧化石墨烯复合物的抗菌性能研究

【目的】研究醋酸洗必泰/氧化石墨烯复合物的抗菌性能。【方法】采用Brodie法所制备得到氧化石墨烯,使用插层改性的方法合成醋酸洗必泰/氧化石墨烯复合物。运用XRD和FTIR表征复合物的结构,同时借助体外抗菌试验评价复合物的抗菌性能。【结果】与氧化石墨烯对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率相比,复合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别提高了约11.5倍和7.7倍。【结论】醋酸洗必泰的引入可大幅度提高氧化石墨烯的抗菌活性。

氧化石墨烯-壳聚糖-钛酸钡/聚偏氟乙烯-三氟乙烯压电复合涂层对人脐带间充质干细胞成骨分化的影响

目的:探讨氧化石墨烯-壳聚糖改性的钛酸钡纳米颗粒(BCG-NPs)与聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))复合压电材料对人脐带间充质干细胞(hWJ-MSC)成骨分化的影响。方法:采用滴涂法在钛表面制备BCG-NPs/P(VDF-TrFE)涂层(BCGP-Ti),对其表面形貌、物相组成、亲水性和压电性能进行表征。通过模拟体液浸泡实验检测样本体外矿化的能力。将hWJ-MSC接种在样本表面,采用CCK-8检测细胞活力,细胞骨架染色观察hWJ-MSC铺展情况,碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色分别评估ALP活性和矿化水平,实时荧光定量PCR和免疫荧光染色检测成骨分化相关基因和蛋白表达。将Ti棒与BCGP-Ti棒分别植入SD大鼠股骨,Micro-CT和组织学染色观察骨整合效果。结果:扫描电镜和X射线衍射分析证实BCGP-Ti涂层成功构建。极化后BCGP-Ti具有良好的压电响应,其亲水性优于Ti和未极化的BCGP-Ti(P<0.01),体外矿化的能力高于Ti和未极化的BCGP-Ti(P<0.01)。hWJ-MSC在极化后BCGP-Ti表面铺展的面积较Ti组增加(P<0.05)。与Ti相比,极化后BCGP-Ti促进hWJ-MSC矿化水平、ALP以及Ⅰ型胶原蛋白(COL1)、Runt相关转录因子(RUNX2)、骨钙素(OCN)等成骨分化相关基因和蛋白的表达(P<0.05),在体内实现更好的骨整合。结论:在钛基表面构建BCG-NPs/P(VDF-TrFE)涂层可诱导hWJ-MSC成骨分化促进骨整合。

纳米二氧化硅/氧化石墨烯复合物对普通硅酸盐水泥力学性能的影响

氧化石墨烯(GO)在水泥中的分散性较差,限制了其提高水泥基复合材料性能。采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅/氧化石墨烯复合物(GOS),在模拟的水泥孔隙溶液中对比了GO和GOS的分散稳定性;同时,制备了添加纳米片的水泥浆体,研究了GO和GOS对其力学性能的影响。结果表明:GOS在水泥环境中的分散稳定性明显优于GO;与对照组相比,GO/水泥基复合材料的28 d抗折和抗压强度分别提高了20.48%和13.14%,而GOS/水泥基复合材料分别提高了35.42%和23.90%。微观分析表明,GO/水泥基复合材料内部形成花状水化晶体,GOS/水泥基复合材料内部的水化晶体彼此交联,结构致密,降低了水泥脆性,提高了韧性。