气溶胶用石墨/白碳黑超细复合粒子的制备及表征

通过对石墨/白碳黑复合粒子的制备及性能的分析测试研究,表明石墨复合粒子较纯石墨粉具有更好的分散性、更大的比表面积及孔容,更高的悬浮稳定性及红外吸收特性。

PLGA/赖氨酸接枝氧化石墨烯纳米粒子复合支架对MC3T3细胞成骨分化的影响

背景:骨损伤后如何有效促进骨再生和骨重建一直是临床骨修复研究中的关键问题,利用生物和降解材料搭载生物活性因子在骨修复中具有优秀的应用前景。目的:探究赖氨酸接枝氧化石墨烯(LGA-g-GO)纳米粒子改性的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)复合支架对成骨分化及新骨形成的影响。方法:将PLGA溶于二氯甲烷中,利用溶剂挥发法制备PLGA支架;将氧化石墨烯均匀分散于PLGA溶液中制备PLGA/GO复合支架;利用化学接枝法制备LGA-g-GO纳米粒子,将LGA-g-GO纳米粒子按不同的质量比(1%,2%,3%)与PLGA共混构建出PLGA/LGA-g-GO复合支架。表征5组支架的微观形貌、亲水性、蛋白吸附能力。将MC3T3细胞分别接种于5组支架表面,检测细胞增殖与成骨分化情况。结果与结论:①扫描电镜下可见PLGA支架表面光滑平坦,其余4组支架表面粗糙,并且随着LGA-g-GO纳米粒子加入量的增加,复合支架的表面粗糙程度加重;PLGA/LGA-g-GO(3%)复合支架的水接触角低于其他4组支架(P<0.05);PLGA/LGA-g-GO(1%,2%,3%)复合支架的蛋白吸附能力强于PLGA、PLGA/GO支架(P<0.05);②CCK-8检测显示,PLGA/LGA-g-GO(2%,3%)复合支架可促进MC3T3细胞的增殖;碱性磷酸酶染色与茜素红染色显示,PLGA/LGA-g-GO(2%,3%)组细胞碱性磷酸酶活性高于其他3组(P<0.05),PLGA/GO组、PLGA/LGA-g-GO(1%,2%,3%)组钙沉积多于PLGA组(P<0.05);③结果表明,PLGA/LGA-g-GO复合支架能够促进成骨细胞的增殖和成骨分化,有利于骨损伤后的骨再生和骨重建。

石墨烯-银纳米粒子复合墨水的制备及直写打印研究

高性能导电墨水的研究与开发是实现印刷电子器件不断发展的关键。石墨烯的二维结构使其本身具有良好的柔性和导电性,但由于片层间范德华力的相互作用使其容易发生团聚和堆积,通过复合的方式引入金属纳米粒子,既可以防止发生团聚又可以降低石墨烯片层间的接触电阻,使复合材料的导电性增强。鉴于此,本工作采用原位化学还原的方法制备石墨烯(rGO)和银纳米粒子(AgNPs)组成的复合墨水,以实现AgNPs在rGO纳米片层上的均匀分布。通过直写打印技术将墨水打印在基底上,得到的印刷图案具有优异的导电性,典型的电阻率为1.48×10^(-6)Ω·m。经过数百次弯曲循环后,印刷图案的电阻值仅略有增加,表明图案具有极佳的稳定性和机械柔韧性。这对于印刷电子器件的发展具有重要意义。

石墨烯银纳米粒子复合材料的制备及表征

以无毒、绿色的葡萄糖为还原剂,在没有稳定剂、温和的液相反应条件下,同时还原氧化石墨和银氨溶液中的银氨离子,原位制备石墨烯银纳米粒子复合材料.采用X射线衍射、红外吸收光谱、拉曼光谱、扫描电镜和透射电子显微镜对所制备的石墨烯银纳米粒子复合材料进行了表征.结果表明:氧化石墨和银离子在反应过程中同时被葡萄糖还原,银纳米粒子均匀分布于石墨烯片层之间,生成的银纳米粒子中大多数存在着孪晶界,银纳米粒子的大小和分布受硝酸银用量的影响,在合适的银离子浓度下,负载在石墨烯片层上的银纳米粒子的粒径分布集中在25 nm左右;复合材料中石墨烯的拉曼信号由于银粒子的存在增强了7倍.

Fe_3O_4磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合材料的可控制备及结构与性能表征

首先利用高温分解法制备了粒径为18nm的Fe3O4磁性纳米粒子,并进行羧基化修饰,然后与聚乙烯亚胺(PEI)化学修饰的氧化石墨烯进行交联反应,得到磁功能化的氧化石墨烯(MGO)复合材料.研究了氧化石墨烯片上的磁性纳米粒子的可控负载及其对复合材料磁性能的影响.利用透射电子显微镜(TEM),原子力显微镜(AFM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,热重分析(TGA),振荡样品磁强计(VSM)等手段对MGO复合材料的形貌,结构和磁性能进行了表征.结果表明,我们发展的MGO复合材料的制备方法具有简单、可控的优点,所制备的MGO复合材料具有较高的超顺磁性.该类磁性氧化石墨烯复合材料有望在磁靶向药物、基因输运、磁共振造影以及磁介导的生物分离和去除环境污染物等领域获得广泛的应用.

还原氧化石墨烯-多壁碳纳米管复合膜负载金纳米粒子修饰玻碳电极检测双酚A

以水合肼为还原剂,采用均相还原法制备还原氧化石墨烯-多壁碳纳米管复合材料(rGO-MWCNTs),通过滴涂法将其修饰到玻碳电极(GCE)表面。以此复合材料为载体,采用电化学方法制备了金纳米粒子-还原氧化石墨烯-多壁碳纳米管复合膜修饰电极(AuNPs-rGO-MWCNTs/GCE)。通过扫描电镜(SEM)、EDS能谱技术和电化学方法对此电极进行了表征。研究了双酚A在修饰电极上的电化学行为。结果表明,此电极对双酚A的电极过程具有良好的电化学活性,在0.10 mol/L PBS溶液(pH 7.0)中,微分脉冲伏安法测定双酚A的线性范围为5.0×10^(-9)~1.0×10^(-7)mol/L和1.0×10^(-7)~2.0×10^(-5)mol/L,检出限为1.0×10^(-9)mol/L(S/N=3)。将此电极用于模拟水样和超市购物小票样品中双酚A含量的测定,加标回收率分别为97%~110%和98%~104%。

无机粒子对石墨烯微片/环氧树脂复合材料导电性能的影响

以KNG-CZ030石墨烯(graphene nanoplatelets,GNPs)为导电填料,环氧树脂(E-54)为聚合物基体,2-乙基-4甲基咪唑(2,4-EMI)为固化剂,采用溶液混合和超声分散的方法制备导电复合材料。通过添加无机粒子(Na Cl,Ti O2),研究了无机粒子对石墨烯微片分散均匀性的影响以及对GNPs/E-54复合材料导电性能的影响。实验结果表明:加入Na Cl和Ti O2提高了石墨烯微片在基体中的分散性,降低了复合材料室温体积电阻率,即提高了导电性能;Na Cl/GNPs/E-54和Ti O2/GNPs/E-54复合材料室温体积电阻率为106Ω·m时,石墨烯质量分数分别为0.75%和0.73%,与未添加无机粒子的GNPs/E-54复合材料质量分数0.97%相比有所降低。

金纳米粒子/石墨烯复合材料高效催化对硝基苯酚

NaBH4还原的石墨烯(RGO)膜上原位生长金纳米粒子(Au NPs),用获得的Au NPs/RGO复合材料催化有机污染物对硝基苯酚(4-NP)的还原。复合材料制备过程中未添加其它还原剂和表面活性剂,利用RGO对Au3+进行还原,Au NPs在RGO表面分布均匀密集,可以有效改善RGO材料的亲水性和催化剂在水相反应体系中的分散性。另外,Au NPs表面无包覆剂,有利于Au表面活性位点与反应物的充分接触,大幅提高催化效率。实验结果表明,在反应体系中加入nAu/n4-NP=3%,4.5%和6%的复合材料进行催化,动力学常数分别高达0.717,1.21和2.511min-1,催化性能远优于同等摩尔(nAu/n4-NP=4.5%)的单一Au NPs。在约4℃静置40d后,该催化剂(nAu/n4-NP=4.5%)仍能在240s内完成对4-NP的催化反应,表现出优异的催化稳定性能。

基于石墨烯-金纳米粒子复合材料的DNA生物传感器

以柠檬酸钠为还原剂和稳定剂制备石墨烯-金纳米粒子复合材料,复合材料被柠檬酸钠羧基化后与末端氨基修饰的DNA发生键合,制备DNA探针,并以蒽醌-2-磺酸钠(AQMS)为杂交指示剂检测DNA序列的特异性.结果表明:基于石墨烯-金纳米粒子修饰的DNA传感器可选择性区分单碱基错配的目标DNA序列;该传感器具有较高的特异选择性.

用于表面增强拉曼散射的石墨烯/纳米粒子复合基底材料的研究现状

表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering,SERS)自从被发现以来在单分子检测、生物医学体系、环境科学、纳米材料以及传感器等领域获得了广泛的应用,而其SERS增强因子、物质吸附能力等性能的好坏主要取决于SERS的基底材料及结构。相比于纳米粒子的SERS基底,石墨烯/纳米粒子复合材料的SERS基底由于石墨烯额外的化学增强作用、表面分子富集和荧光淬灭等功能而受到各国研究人员的重视。首先分析了石墨烯/纳米粒子复合材料的SERS增强机理,然后从材料制备和基底结构两个方面综述了石墨烯/纳米粒子复合材料在SERS上的研究现状,最后对其未来的发展方向进行了展望。

还原法制备银纳米粒子/氧化石墨烯的纳米复合物及其表征

基于聚乙烯亚胺高分子链上富含氨基这一特性,用绿色还原法制备了聚乙烯亚胺/石墨烯(PEI/GO)纳米复合材料,然后利用未反应的氨基对银离子的还原作用和银纳米粒子的保护作用,将银纳米粒子固载到PEI/GO纳米复合物表面,制备了AgNPs/PEI/GO复合物.研究了反应时间和银离子浓度对所制备的银纳米复合材料的影响,并利用红外光谱、紫外光谱、XRD、TEM等手段对所制备的AgNPs/PEI/GO复合物进行了表征.结果表明,PEI被成功地修饰到了GO表面,Ag+被还原并固载到了GO表面,且所制备的银纳米粒子具有良好的晶型结构及导电性质.

反胶束模板制备聚甲基丙烯酸甲酯/无机纳米粒子/石墨纳米复合材料及其表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和三氯甲烷(CHCl3)为油相制备反胶束微乳液,依靠表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)自组装形成的“微反应器”作为模板成功地制备了PMMA/Eu(OH)3/EG和PMMA/Ni(OH)2/EG纳米复合材料.并用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和差热-热重(TG-DTA)对该复合材料进行了表征和分析.研究结果表明,反胶束法可以有效地应用于有机-无机纳米复合材料的制备.

无机纳米粒子改性石墨烯基复合涂层的研究现状

基于不同无机纳米粒子改性石墨烯的改性方法,综述了无机纳米粒子改性石墨烯基复合涂层的研究进展,探讨了无机纳米粒子改性石墨烯的机理,论述了改性复合涂层的合成方法。最后对无机纳米粒子改性石墨烯基复合防腐蚀涂层的发展前景进行了展望。

石墨烯基金属纳米粒子复合材料的研究进展

概述了Ag、Au、Ni、Pt 4种金属纳米粒子与石墨烯组合成复合材料的制备方法,简单分析了石墨烯复合材料的性能,对目前石墨烯基金属纳米粒子复合材料研究现状进行了综述与分析,指出了存在的问题,对其应用前景进行了展望。

纳米粒子/氧化石墨烯改性复合膜制备及其分离性能研究

采用真空抽滤-压力喷涂的方法,以聚酰胺纳滤膜为基膜,制备了氧化石墨烯和二氧化钛纳米粒子质量比为1∶1、2∶1、3∶1和4∶1的复合膜GOT1、GOT2、GOT3和GOT4以及氧化石墨烯和二氧化硅纳米粒子质量比为1∶1、2∶1、3∶1和4∶1的复合膜GOS1、GOS2、GOS3和GOS4。通过SEM、EDS、XPS和GIWAXS方法对GOT复合膜和GOS复合膜进行了分析表征,结果表明,氧化石墨烯和纳米粒子均匀负载在聚酰胺纳滤膜表面。研究了复合膜的性能,并推测了复合膜的净水机理。其中GOT复合膜在0.75 MPa下水通量可达50 L·m^(-2)·h^(-1),相较于原始基膜提高了25%,显示出了最佳的水通量性能,并且在保持较高通量的同时,对盐溶液和重金属离子的截留率仍能维持在90%左右。真空抽滤-压力喷涂的方法为氧化石墨烯复合膜的制备提供一种新的工艺思路,为废水处理提供了一种更高净化效率的复合膜。

导电粒子掺杂纳米纤维复合膜的电磁特性及吸波预测

选用氧化锌、石墨烯和铜粉等导电粒子作为电磁介质,采用“静电纺丝+喷雾法”制备导电粒子掺杂聚乳酸纳米纤维复合膜,对复合膜的结构和电磁特性进行表征,并研究导电粒子种类及其含量、膜材厚度对复合膜电磁参数的影响,进而预测膜的吸波性能。结果表明,导电粒子掺杂复合膜的电磁参数特征与导电粒子含量有关,导电粒子质量分数增加,膜材的介电常数实部和虚部明显表现出增大的趋势,石墨烯掺杂复合膜具有较大的介电参数,介电损耗远大于磁损耗,石墨烯质量分数为25%的复合膜在膜材厚度为10.0 mm时的反射损耗为-27.51 dB。掺杂膜材厚度增加,同质量分数下反射损耗的峰值逐渐从高频向低频移动,复合膜倾向于选择吸收波长更长、频率更低的电磁波;导电粒子含量增加,最小反射损耗值逐渐减小,较多的导电粒子能够形成较完整的导电网络,极化能力和介电损耗增强,电磁损耗增加。反射损耗值和吸收带宽与导电粒子含量和膜材厚度有关,可通过调节导电粒子含量和膜材的厚度来调控膜材料的电磁吸收性能。

氧化锡粒子/石墨烯纳米复合材料真空热还原制备及其在近红外胰腺癌热疗中的应用

利用真空热还原法制备得到氧化锡粒子/石墨烯纳米复合材料(SnO2/GR),该过程中,石墨烯氧化物原料既是氧化锡粒子的有效载体来源,也是新型的活泼氧给体,可同步将零价锡氧化为正四价锡,石墨烯氧化物原料则被还原为石墨烯。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱等分别对氧化锡粒子/石墨烯纳米复合材料的形貌和尺寸、结构进行了表征。利用该新型材料在近红外(NIR)激光照射下的强光热转化性能,使相比健康细胞更易受到温度影响的胰腺肿瘤细胞内部产生过高热(Hyperthermia),从而诱导胰腺肿瘤细胞热损伤及细胞凋亡。实验结果表明,在1064nm近红外激光照射下,对照组胰腺肿瘤细胞仍保持较高活性,而实验组的胰腺肿瘤细胞活力则大幅降至5.03%,充分显示了氧化锡粒子/石墨烯纳米复合材料在胰腺肿瘤热疗领域的潜力。

铜纳米粒子负载的石墨相氮化碳的制备及其光催化还原铀

采用熔盐法和化学还原法分别制备了高分散性石墨相氮化碳(WSGCN)和铜纳米粒子负载的高分散性石墨相氮化碳(Cu-WSGCN)复合材料。使用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱等表征方法,分析光催化剂的化学结构及光电性能。结果表明,与WSGCN相比,Cu-WSGCN复合材料的光吸收范围更大,带隙更窄;铜纳米粒子与WSGCN界面存在肖特基势垒,促进了电荷的传递和光生载流子的分离,从而提高了光催化能力。当铜纳米粒子质量分数为1%时,Cu-WSGCN复合材料的铀去除率最高,为81.07%。经过三次光催化还原铀循环实验后,1%Cu-WSGCN对铀的去除率仍然可以达到75.96%。本项研究为开发高效光催化去除铀的新型材料提供了有益的参考。

氧化石墨烯-金纳米粒子复合物的表面增强拉曼活性特性

通过水热法合成了氧化石墨烯-金纳米粒子复合物,利用透射电镜和紫外光谱对其进行表面特征和吸收特征分析,并以结晶紫为探针分子,利用拉曼技术分析其拉曼活性。研究结果表明,实验得到的氧化石墨烯-金纳米粒子复合物可以成功检测到10-4mol/L的结晶紫溶液,具有良好的拉曼活性。

石墨烯/黑磷纳米复合粒子对环氧树脂阻燃与热稳定性能的影响

近年来,具有蜂窝状褶皱片层结构的黑磷(BP)在阻燃高分子复合材料领域展现出潜在的应用前景。本工作采用高能球磨方法制备出石墨烯/黑磷纳米复合粒子(G-BP),以拉曼光谱与X射线衍射表征其结构,并利用极限氧指数(LOI)、UL 94垂直燃烧测试和热重分析探究G-BP含量对环氧树脂基体热稳定性与阻燃性能的影响。结果表明:在环氧树脂中添加2%G-BP,其高温残炭量从14.8%提高至25.3%,LOI提高至25.5%,且UL 94垂直燃烧等级达到V1级;G-BP添加量为5%时,环氧树脂的LOI达27.5%,且UL 94垂直燃烧等级通过V0级。G-BP通过气固双相阻燃协同机理,明显改善了环氧树脂的成炭性与阻燃性。