石墨烯基宏观体:制备、性质及潜在应用

石墨烯基宏观体材料是由石墨烯片层组装构建而成的宏观形态的新型碳质材料,不仅保持了石墨烯片层良好的物理化学性质,同时具有可调控的微纳织构和宏观形态。笔者综述了石墨烯基宏观体的不同宏观形态和构建方法,并着重对自组装方法进行了详细介绍;讨论了石墨烯基宏观体的物化性质,并着重对其在能源储存和转化、催化、生物医学等方面的潜在应用进行了展望;最后对石墨烯基宏观体研究中的挑战以及实际应用前景进行了评述,指出不同维度组装、构建宏观体结构和相关材料是石墨烯走向实际应用的有效手段。

PANI/煤基石墨烯宏观体复合材料的制备及其电化学性能

以太西无烟煤为原料,采用催化热处理、改良Hummers氧化等方法,制备煤基氧化石墨烯(CGO),进而以CGO和聚苯胺(PANI)为前驱体,采用水热自组装法,制备得到PANI/石墨烯宏观体复合材料(3D-PCG)。采用FT-IR、XRD、Raman、SEM和TEM等技术,研究了材料的组成、结构和形貌,考察了3D-PCG的电化学性能。结果表明,PANI以纳米棒状形态均匀镶嵌在煤基石墨烯宏观体(3D-CG)的网状结构中;当PANI与CGO质量比为1:2时,3D-PCG的电化学性能优于PANI和3D-CG,其比电容可达663 F·g^(-1)。

煤基石墨烯宏观体的制备及其在CO_2光催化还原过程中的应用

石墨烯是一种新型二维碳质材料,以石墨烯为基本结构单元构筑宏观石墨烯材料是石墨烯走向实际应用的重要途径。以煤基石墨为原料,综合采用Hummers法、化学还原及冷冻干燥过程制备出煤基石墨烯宏观体。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱等对样品形貌结构进行了分析表征。此外,以煤基石墨烯宏观体为光催化剂填料搭建固定床反应器,应用于CO_2光催化还原过程。结果表明,煤基石墨烯宏观体对CO_2光催化还原反应具有较高的催化活性,目标产物甲醇的产率最高可达65.91μmol/g·cat。

湿困脾胃证动物模型的实验研究——宏观体征研究

目的:依据湿困脾胃的中医病因病机和临床症状,结合大鼠生物学特征,完善大鼠湿困脾胃证动物模型的造模方法,建立大鼠湿困脾胃证动物模型宏观体征的评判标准和基本生物学特征。方法:首先改进、完善湿困脾胃证模型的诊断标准和造模方法,然后通过症状体征、体重、体长、尾长、尾根直径、饮食二便量、腹围指数、自发活动次数、口腔ph值、体温等指标观察改进后的模型的宏观体征对诊断标准的符合程度。结果:本实验动物模型与湿困脾胃证诊断标准基本符合;经平胃散治疗后模型病理改变明显恢复,效果好于自然恢复组。结论:初步建立大鼠湿困脾胃证动物模型的宏观生物学特征。

简易法制备孔隙可调的三维石墨烯宏观体及锂电池性能的研究

石墨烯宏观体具有大的比表面积和丰富的相互连接的内部孔道结构,广泛应用于锂离子电池、超级电容器等领域.现阶段多采用将石墨烯水凝胶进行冷冻干燥或二氧化碳超临界干燥的方法制备石墨烯宏观体,该方法具有一次成型、耗时短等优点,但是存在孔隙大小无法调控、设备昂贵等不足.本文以氧化石墨烯(GO)为原料制备得到石墨烯水凝胶,仅利用室温干燥和冰箱冷冻相协同的简单方法制备孔隙可调的三维石墨烯宏观体(GM).研究发现经室温部分干燥后的石墨烯水凝胶经冰箱冷冻后再进行室温完全干燥其体积几乎不发生变化,因此通过调控首次室温干燥的时间调变石墨烯宏观体的孔隙大小.此方法具有操作简单、造价低廉的优点.将所制备的GM作为锂离子电池负极材料,表现了良好的储锂性能.结果表明:首次室温干燥3h的石墨烯水凝胶再经过冰箱冷冻和第二次室温完全干燥所获得的GM(GM-3h)在0.1A·g^-1电流密度下其比容量高达1039mAh·g^-1远高于传统石墨负极372mAh·g^-1的比容量;在0.5A·g^-1的电流密度下经100次循环后,其比容量降低到504mAh·g^-1,保持率为73.1%,表现了良好的循环稳定性.

聚焦石墨烯宏观体的制备技术和应用前景:一维、二维、三维组装结构

独特的二维结构和优异的理化性能使得石墨烯迅速成为物理、化学以及材料等领域的研究热点。近年来,由二维结构的石墨烯组装形成的石墨烯宏观体材料,因具有本征石墨烯固有的理化性能又具有较大实际比表面积、连通的纳米通道以及良好的力学性能,使其在光学器件、电子器件以及环境治理等领域备受关注。结合当前研究热点,主要概述了石墨烯宏观体的制备及其在超级电容器、光电器件以及环境修复与治理等领域中的应用,简要地评述了石墨烯宏观体材料在制备及应用中面临的挑战,初步指出了未来石墨烯宏观体的发展趋势。

石墨烯三维宏观体的构筑及石墨烯基复合材料对水体中常见污染物的去除研究进展

系统总结了石墨烯基三维宏观体材料的几种构筑方法,综述了石墨烯基复合材料在染料、重金属离子、油类和有机溶剂等水体常见污染物中的研究进展。石墨烯基复合材料的稳定性能、高效、再生、成本及其在水处理领域的实际应用仍然是今后研究的重点。

煤基碳纳米片宏观体的结构调控及电化学性能

煤炭的洁净加工与高效利用是国家实施能源发展战略的核心内容,而煤的材料化是实现其低碳高值化利用的重要途径之一。以自制煤基石墨为原料,采用液相氧化-热还原工艺制备三维层次孔煤基碳纳米片宏观体(CCNSs),利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、低温氮气吸附仪、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS)等手段表征其微观结构,并采用恒流充放电和循环伏安测试探究CCNSs用作锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明,煤基石墨经液相氧化-热还原处理可制备出富含多孔结构和石墨微晶片层的碳纳米片宏观体。氧化剂用量是影响CCNSs微观结构的重要因素,通过调节氧化剂的用量可实现对CCNSs中多孔结构和石墨微晶片层结构的有效调控。当氧化剂与煤基石墨的质量比为4时,CCNSs-3材料以相互交联的类石墨烯片层为主体骨架,辅以孔径为1.5~100 nm的“微孔-中孔-大孔”层次多孔结构,共同构筑成3D层次孔煤基碳纳米片宏观体,其石墨微晶含量约为38.9%,比表面积达285.6 m^(2)/g,且含有5.47%的氧原子掺杂。在3D层次孔结构和石墨微晶片层的协同作用下,CCNSs材料用作锂离子电池负极材料表现出良好的电化学性能,在50 mA/g电流密度下的首次可逆容量最高可达917 mA·h/g(远高于传统石墨负极材料的理论容量372 mA·h/g),在2.0 A/g大电流密度下可逆比容量仍可达300 mA·h/g,经过120次循环后容量为1047 mA·h/g,展现出优异的倍率特性和循环稳定性,是一种比较理想的锂离子电池负极材料。

滚筒刷状ZnO纳米结构宏观体的制备及表征

用简单的气相输运方法,在温度为900℃的条件下首次合成了滚筒刷状的ZnO纳米结构宏观体,并对其结构和形貌分别进行了表征。

大鼠宏观体征采集探讨证候的方法学评述

从三个方面探讨大鼠宏观体征采集的内容和方法。首先是从外观表征入手,通过研究者直接观察获得模型动物的四诊信息,如形体、活动、皮毛色泽、眼睛、尾部、爪甲、唇、二便等;其次通过借助仪器获得某方面的数值或图像等变化来反映动物宏观体征,如测定体温、心电图、电生理等;最后从方法学角度来评价大鼠宏观体征,具体分为定量方法和半定量方法。通过对宏观体征的观察采集,探索出一套利用动物模型自身的宏观体征来评定其证候属性的思路和方法。

宏观体缺陷对材料阻尼行为的影响

利用渗流法制备出多孔Al和多孔ZA2 7合金 (孔径和孔体积分数分别为( 1 .0± 0 .5 )mm及 5 0 %～ 75 % ) ,以及相同基体、相同尺寸的石墨颗粒增强复合材料(石墨颗粒体积分数为 1 9%～ 94% ) ,对比研究了宏观孔洞和颗粒对材料阻尼 (内耗 )行为的影响 .实验表明 ,对于本征阻尼较小的工业纯铝 ,引入一定数量的孔洞或石墨颗粒 ,由于宏观与微观缺陷的综合效应 ,内耗显著提高 ;对于本征阻尼较高的ZA2 7合金 ,引入孔洞对其内耗影响很小 ,而引入宏观尺度的石墨颗粒 ,其低温内耗变化不大 ,高温内耗峰明显下降 ,其原因为石墨颗粒对原有内耗机制的抑制 .

碳纳米多孔宏观体在水体净化中的应用

碳纳米多孔宏观体是指由碳纳米材料自组装形成的宏观多孔材料。该材料保持了碳纳米材料大的比表面积及化学、热稳定性,对水体中的污染物,如油污、染料分子及重金属离子等具有良好的吸附性能。此外,该类材料具有宏观结构及稳定的机械性能,方便操作,且易实现所吸附物的回收及吸附材料的再生。因此,碳纳米多孔宏观体成为碳纳米材料研究和应用的热点。本文梳理了碳纳米多孔宏观体的制备及其在水处理中的应用,包括碳纳米多孔宏观体的制备、污染物吸附及材料再生等。首先对碳纳米多孔宏观体用于水体净化的背景进行了介绍,之后,按照组成单元不同,将碳纳米多孔宏观体按照碳纳米管多孔宏观体,石墨烯多孔宏观体,碳纳米纤维多孔宏观体及碳纳米粒子多孔宏观体进行了分类。第三部分,详细介绍了制备碳纳米多孔宏观体的三种常见方法并分别讨论了各种方法的优缺点及所制备产物的性质。第四部分,按照不同污染物种类讲述了碳纳米多孔宏观体在水体净化中的应用。最后,针对碳纳米多孔宏观体在水体吸附应用中存在的问题进行了分析及展望。

鹿鸣钼矿岩体宏观力学参数确定与优化

以鹿鸣钼矿西-I区边坡为研究对象,采用宾尼奥夫斯基节理岩体地质力学分类法对鹿鸣钼矿岩体质量进行评价和分类,完成了鹿鸣钼矿北区和西-I区岩体质量评价与分级。根据岩体质量评价结果,通过国际通用的Hoek-Brown经验方程将岩石力学参数转变为岩体力学参数,包括岩体的体积模量、剪切模量、内摩擦角、黏聚力、抗压强度和抗拉强度等,为边坡稳定性的计算提供了参数条件。

层状复合岩体宏观力学参数的计算机模拟试验

以清江水布垭水利枢纽工程为背景,结合现行的岩石力学试验方法,对层状复合岩体进行了三轴压缩试验的计算机模拟。研究了层状复合岩体宏观变形参数的各向异性以及岩层倾角、埋深、变形模量等因素对层状复合岩体宏观力学参数的影响,其结果可望对人们认识岩体的宏观力学参数有所裨益。

碳纳米管宏观条带的原位制备

采用化学气相沉积法(CVD),以二甲苯为碳源,二茂铁为催化剂,在涂有SiO2薄膜的不锈钢基底上,原位制备出了碳纳米管宏观条带。使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱(Raman)对样品形貌和结构进行了表征。结果显示:合成的碳纳米管条带宽度为20～100μm,厚度10～30μm,长度可达6mm;条带由大量多壁碳纳米管沿轴向密实排列组成。对其形成机制进行了初步探讨。

试论公文语体的程式性

公文是一种实用文体,公文语体具有自身独特的程式性特征。本文就公文篇章宏观语体及行文微观语体的程式性进行探讨,并对公文语体程式性的原因进行分析。

微观和宏观两客体物理性的统一律——量变质变规律

宏观体和微观体是客观事物的两种基本形式,它们是以质相区别,以量相联系。本文探索和给出了两客体间的数值界定式,即两者联系的判定式。

中航工业北京航空材料研究院石墨烯研究取得突破性进展

石墨烯因强度高、韧性好、导电导热性能优而受到广泛的关注,最近中航工业北京航空材料研究院在石墨烯用于净化环境、锂电池阳极材料、电线电缆和封装材料方面取得突破性进展。

中航工业北京航空材料研究院石墨烯研究取得突破性进展

石墨烯因强度高、韧性好、导电导热性能优而受到广泛的关注,最近中航工业北京航空材料研究院在石墨烯用于净化环境、锂电池阳极材料、电线电缆和封装材料方面取得突破性进展。

基于损伤力学的岩体宏观力学参数研究

根据脆性材料研究的成果 ,采用自洽理论建立了岩体的损伤力学模型 ,该模型能够通过岩块和结构面的性质反映整个岩体的力学性质。采用所建立的损伤力学模型 ,结合岩体现场试验的要求 ,提出了岩体现场力学试验的计算机模拟方法 ,并用该方法对某核电站的核岛区岩体宏观力学参数进行了模拟 。