基于石墨烯海绵的固相萃取-液相色谱法测定化妆品中6种紫外吸收剂

以石墨烯海绵(GS)为固相萃取材料,建立了固相萃取-高效液相色谱(SPE-HPLC)同时测定化妆品中6种紫外吸收剂的分析方法。样品经甲醇超声提取,用自制的石墨烯海绵固相萃取小柱净化富集,丙酮洗脱。采用Agilent Zorbax SB-C18色谱柱(150 mm×4.6 mm,5μm)进行分离,甲醇-水(95∶5,v/v)为流动相,紫外检测波长为340 nm。结果表明,6种紫外吸收剂均在各自的范围内线性关系良好,2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三氮唑的相关系数(r)>0.997,其他5种r>0.999。方法的检出限(LOD,S/N=3)和定量限(LOQ,S/N=10)分别为0.08~1.82μg/L和0.26~6.07μg/L。在20、50和100μg/L 3个加标水平下,6种目标物的加标回收率为61.1%~119.0%,相对标准偏差(RSD)小于1%(n=6)。该法简便、快速,灵敏度高,重复性好,适用于不同类型化妆品中紫外吸收剂的检测。

多孔石墨烯海绵边缘场发射特性研究

石墨烯由于具有良好的电子输运和发射特性,使得近年来在石墨烯及其衍生物的场发射特性方面取得了许多研究成果。然而,石墨烯通常在平面基底上制备,这在很大程度上影响了石墨烯的开启场和场增强因子,从而抑制了它的场发射。在此基础上,提出了一种独特的三维多孔海绵状结构石墨烯。本文采用化学气相沉积法制备了石墨烯发射体的多孔结构,介绍了多孔海绵状石墨烯的制备工艺、后处理及表征,并对其场发射特性进行了测试。实验结果表明,在发射电流密度为10μA/cm^2的情况下,可以获得1.8V/μm的开启场,同时根据场发射实验结果可以计算出超过50000的超高场增强因子。

3D石墨烯海绵对聚酰亚胺泡沫使用安全性的影响

根据石墨烯及海绵结构的特性,以一步法聚酰亚胺泡沫(PIF)为基体,通过在一步法PIF孔结构中构筑还原氧化石墨烯海绵(rGOs),从而对一步法PIF材料进行阻燃改性,研究rGOs在不同水热还原温度下对rGOs-PIF材料阻燃性能、微观泡孔结构的影响、烟密度的影响。结果表明,rGOs-PIF材料阻燃性能得到明显提升,使用安全性提高。当水热烟密度等方面的影响反应温度为180℃时,rGOs-PIF样品的极限氧指数(LOI)最高达到28.3%,相较于一步法PIF提高了34.38%;当水热反应温度为160℃时,rGOs-PIF样品烟密度等级(SDR)降低了77.98%,最大烟密度(MSD)降低了77.83%。

石墨烯海绵对重金属铬离子吸附性能的影响

为解决重金属对水的污染问题,利用hummers法制得氧化石墨,采用水热还原法制备石墨烯海绵材料,通过SEM、XRD和FT-IR、Raman光谱和氮气吸附脱附等技术表征了石墨烯海绵微观结构,给出水热还原法制备石墨烯海绵较佳的合成条件,研究石墨烯海绵对水中重金属Cr离子的吸附性能。结果表明:石墨烯海绵在中性和酸性条件下对水溶液中Cr离子的吸附性能更好,Langmuir吸附等温线拟合实验数据较好地反映出石墨烯吸附等温过程;石墨烯海绵对水溶液Cr离子的吸附等温速率常数k1为0.81 L/mg,Qe最高为16.97 mg/g。该研究说明石墨海绵材料对水中重金属Cr离子污染物具有理想的吸附性能。

三维石墨烯海绵多孔材料的制备及其影响因素研究

石墨烯具有类似钨等稀有金属的优异导电性,应用前景广阔。本文主要对海绵基底石墨烯三维多孔材料的制备进行研究,试验中以聚氨酯海绵为基底,在还原反应过程中将石墨烯附着到海绵上。研究了不同还原条件、不同温度、不同干燥条件以及不同反应次数对于海绵基底石墨烯三维多孔材料制备的影响。利用拉曼光谱、扫描电子显微镜以及四探针法对其进行测试分析,从而得到海绵基底石墨烯多孔导电材料的最佳制备条件为水热法还原,反应温度为110℃,冷冻干燥,反应次数为3次。

氮掺杂石墨烯海绵的可控合成及其在锂硫电池中的应用

本研究采用水热法与热解法相结合的方法,以三聚氰胺海绵为模板对氧化石墨烯进行辅助组装,成功制备了形貌与尺寸可调的三维氮掺杂石墨烯海绵,并通过负载单质硫合成了氮掺杂石墨烯海绵@硫复合材料(N-RGOS@S)。采用XRD,TG,SEM,XPS对样品进行了表征。将N-RGOS@S作为锂硫电池正极材料进行电化学性能测试,测试结果表明,所制备的复合材料具有优异的循环稳定性,在0.1 C的电流密度下,经过100次循环后,放电比容量仍具有549.8 mAh?g?1。同时还具有优异的倍率性能,在电流密度为2 C时,可逆比容量可达到495.5 mAh?g?1。这种优异的电化学性能主要归功于三维石墨烯的网络结构和氮掺杂提高了电极材料的导电性,并且可以抑制多硫化物在充放电过程中的扩散,减少了穿梭效应的发生。

石墨烯海绵的光声效应

探索了三维石墨烯海绵的光声效应．由于其具有均匀的孔结构以及良好的吸光特性，石墨烯海绵能产生均匀的光声信号．通过研究石墨烯海绵在不同气体中的光声效应，获得了所产生的光声信号与气体性质的关系．研究发现，石墨烯海绵在不同频率（20～20000Hz）范围内，产生的光声信号均具有良好的谐振性．为了进一步解释石墨烯海绵的光声机理，建立了相应的理论模型．这些结果为利用石墨烯材料在光声器件等方面的研究提供了有益的借鉴．

还原氧化石墨烯基三聚氰胺海绵的制备与吸附性能

以天然石墨为原料，用Hummers法和超声剥离法制备了氧化石墨烯（GO）．将氧化石墨烯浸渍，涂覆于三聚氰胺海绵表面，在线还原制得还原氧化石墨烯基三聚氰胺海绵（RGOME）．通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）仪及光学接触角测定仪等分析了RGOME的结构，考察了RGOME对多种油品的吸附性能，并对其油水选择吸附性能和循环使用性能进行了研究．结果表明，RGOME具有疏水超亲油性，对油品的吸附量达到56—127g/g，可用Bangham方程描述RGOME对甲苯和煤油的吸附动力学过程；在选择吸附过程中，油品浓度急剧降低，吸附量不断升高，分离效率达到74．49％，可较好地实现油水分离；吸附油品的RGOME经脱附可多次循环使用．

三维石墨烯的制备及其吸附水中污染物的研究进展

综述了三维石墨烯3种不同结构的制备方法及其吸附性能,并从污水处理角度总结了三维石墨烯对水中几种典型污染物的吸附能力和效果。目前三维石墨烯在环境保护领域中的发展方向主要为:开发可以重复利用,且低成本的环境友好型三维石墨烯吸附材料;制备可同时去除水中多种污染物的广谱性吸附剂;探究三维石墨烯对水中纳米级污染物的去除性能。

氧化石墨烯接枝聚乙二醇单甲醚相变材料的制备及性能

为解决相变材料聚乙二醇单甲醚(MPEG)在使用过程中存在易泄漏和导热系数低的问题,采用化学和物理相结合的方法制备了一种以海绵状氧化石墨烯(SG)为载体的定形相变材料FSPCM。利用红外光谱仪、拉曼光谱仪、差示扫描量热仪、热台和导热系数仪对FSPCM的化学结构、相变性能、高温热定形效果进行测试。结果表明:MPEG通过物理吸附和酯化反应成功负载到SG上,当FSPCM中SG的质量分数为6%时,其相变温度为37.5℃,熔融焓为129.7 J/g,焓值效率高达95.2%,且在250℃时仍具有较好的高温热定形效果。将FSPCM与聚丙烯(PP)共混成型后,共混材料的相变温度为32.9℃,熔融焓为12.1 J/g,共混材料的导热系数相比纯PP提高了35%,表明该定形相变材料有望应用于聚丙烯相变纤维。

超疏水、高强度石墨烯油水分离材料的制备及应用

通过绿色环保的表面修饰方法,采用氧化石墨烯(GO)对双亲的三聚氰胺海绵(MS)进行表面改性,制备了超疏水的还原氧化石墨烯/三聚氰胺海绵(RGO-MS).采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及扫描电子显微镜(SEM)对制备的RGO-MS进行了结构、形貌和组分分析,并对其机械性能、疏水性、吸附性能、循环使用和连续油水分离性能进行了研究.实验结果表明,还原氧化石墨烯涂层和海绵骨架紧密相连; RGO-MS对水上浮油和水下重油均具有优异的吸附能力,并且在完成50次吸附-挤压循环测试之后仍保持90%以上的吸附能力,对静止和搅拌情况下的油水混合物的分离效率分别高达4. 5×10~6和3×10~6L/(m^3·h).因此,RGO-MS在处理油脂和有机物泄漏造成的大面积污染方面有着巨大的应用前景.

海绵基压阻式柔性应变传感器的研究进展

随着可穿戴智能设备的快速发展,传统刚性应变传感器已无法满足可穿戴技术对高应变的检测要求,迫切需要发展新型的柔性应变传感器。基于聚合物和纳米导电材料组成的海绵基压阻式应变传感器,具有质轻、柔韧性好、可拉伸、制作简单、成本较低等显著特点,文中从基底材料的角度综述了近年来以聚氨酯海绵、石墨烯海绵、聚二甲基硅氧烷海绵等为基底的柔性应变传感器的研究进展,指出制备同时具有灵敏度高、检测范围宽、响应速度快、循环稳定性好且器件性能鲁棒的柔性应变传感器仍然充满挑战。