硅烷/石墨烯纳米带/蜜胺泡沫的制备与吸附性能

以纳米碳纤维(CNF)为原料,经氧化纵向剖开获得750 nm宽带状的氧化石墨烯带(GONR),通过浸涂法将其包裹于蜜胺泡沫(MF)表面,将还原GONR/MF再进行十八烷基三甲氧基硅烷(S)处理,成功制得超疏水亲油、力学回弹性好的硅烷/石墨烯纳米带/蜜胺泡沫(S/rGONR/MF).并对材料的微观形貌、力学性能、疏水性、吸附性能、重复使用性与油水分离功能进行了研究.结果表明:石墨烯纳米带与蜜胺泡沫骨架紧密相连,泡沫骨架表面呈现大量褶皱状粗糙结构,且泡沫孔洞结构得到很好保持.疏水角由原来的0°提高到158°.饱和吸油能力达45~70 g/g,且重复使用后吸出的油量仍保持90%以上,可实现对水面浮油与水下重油的高效分离.由此可见,其在油类与有机物泄露污染处理方面有着巨大的应用前景.

双酚F在三聚氰胺/石墨烯-碳纳米管复合材料修饰玻碳电极上的电催化氧化行为

本文利用多壁碳纳米管(Multiwalled Carbon Nanotubes,MCNTs)和石墨烯(Graphene,GR)表面丰富的离域(电子的静电作用进行插层处理,得到三明治结构的石墨烯-碳纳米管复合材料,再利用三聚氰胺(Melamine,MAM)对GR-MCNTs进行功能化修饰制得MAM/GR-CNTs复合材料。采用TEM,SEM,FTIR等方法对材料进行表征;研究了双酚F(BPF)在MAM/GR-CNTs/GCE上的电化学行为。BPF在MAM/GR-CNTs/GCE上的电化学反应过程是一个受吸附控制的等电子等质子准一级反应过程(扩散系数D_(BPF)=1.49×10^(-6)cm^2/s,电子转移系数α=0.49)。同时采用示差脉冲伏安法考察了5种常用塑料容器所盛装水样中BPF的氧化峰电流与浓度之间的关系,氧化峰电流与浓度在30.55~102.0μM范围内呈线性关系。最低检测线为12.13μM。本文为BPF的电化学研究、分析检测提供了理论基础,该传感器有望用于水中BPF的电化学检测。

富T-DNA-纳米氧化石墨烯荧光探针检测乳制品中的三聚氰胺

为了检测乳制品中的三聚氰胺,使用T-DNA-纳米氧化石墨烯荧光探针的方法。该方法灵敏度高,选择性好,检出浓度范围为50～1 000 nM,回收率76%～119%。该方法也可用于其他食品中三聚氰胺的测定。

高吸油性三聚氰胺泡沫的制备与性能研究

为提供一种成本低廉、吸附能力强、制作简单的吸附材料,利用乙醇焰的高温快速-还原吸附在三聚氰胺上的氧化石墨烯,制备还原氧化石墨烯包覆的三聚氰胺泡沫(MF-G)。采用接触角、光电子能谱、扫描电子显微镜、万能试验机和吸附试验等研究手段,探讨MF-G泡沫的表面性质、孔结构、力学性质和吸附性能。结果表明:MF-G泡沫不仅具有高孔隙率和机械稳定性,而且还表现出超疏水性质,水在泡沫表面的接触角可达到148°;MF-G泡沫对油和有机溶剂具有优异的吸附能力,利用其对油和水显著的吸附差异,还可以高效率进行油水分离。MF-G泡沫具有的制备方法简单、高吸油性和有效的油水分离性使其有望在水处理领域实现广泛的应用。

rGO/MnO_2/三聚氰胺复合泡沫的制备及其对NO_x气体的处理

氧化石墨烯(GO)具有丰富的表面基团,以三聚氰胺(M)泡沫为载体,通过化学键合作用和采用模版法将GO粘接至含MnO_2的M泡沫骨架上,制得3维r GO(石墨烯)/MnO_2/M复合泡沫。采用环境测试反应舱模拟含NO_x气体对环境的污染,并考察了复合泡沫在不同温度、不同MnO_2掺量时对NO_x气体的吸附降解效果。研究结果表明:与空白M泡沫相比,复合泡沫对NO_x的处理效率明显提升;当m(MnO_2)=0.02 g、温度为200℃时,复合泡沫对NO_x具有较好的处理能力,并且复合泡沫经重复多次使用后仍保持较好的吸附催化活性。

兼具阻燃和导热性能的环氧树脂复合材料:石墨烯纳米片杂化三聚氰胺磷酸盐的作用

研发制备低成本、少缺陷及高效率的石墨烯纳米片杂化阻燃剂对实现复合材料多功能性具有重要意义。以三聚氰胺为助剥离剂将微粉石墨(GRA)经机械球磨后与磷酸液相反应得到一种阻燃导热的石墨烯纳米片杂化三聚氰胺磷酸盐(GMP),在表征GMP形貌、结构、组成和热稳定性的基础上,研究了添加GMP环氧树脂(EP)复合材料的阻燃、热分解和导热性能。GMP的热失重分析结果表明:与三聚氰胺磷酸盐(MP)相比,初始分解温度提升了29.3℃,与环氧树脂的热分解温度更匹配,有助于提高阻燃效率。氧指数仪、锥形量热仪和导热性能研究表明,GMP添加30wt%时,EP复合材料的极限氧指数达到了30.4%,UL 94垂直燃烧达到V-0级,峰值热释放速率(PHRR)和峰值烟释放速率(PSPR)分别下降69%和74.0%;导热系数提升至2.10 W·m^(-1)·K^(-1),相对于EP提升了708%。这是由于GMP中石墨烯纳米片(GNPs)与MP的相互作用促进了EP形成了致密的膨胀炭层,有效提高了EP复合材料的阻燃性;随着GMP添加量的增加,GNPs和石墨微片传热通道的形成改善了EP复合材料的导热性。本文为解决EP复合材料因热沉积引发火灾危险的问题提供了兼具阻燃和导热性能的石墨烯纳米片杂化阻燃剂的设计和制备思路。

MoS2/石墨烯/泡沫炭复合材料的析氢性能

以包覆石墨烯的炭化三聚氰胺泡沫作为支撑,通过水热法在三维泡沫炭上原位生长二硫化钼(MoS 2)纳米片,合成出一系列的MoS 2/石墨烯/泡沫炭复合材料。经XRD和TEM表征,拥有三维网络结构的炭基骨架被厚度为15~20 nm的MoS 2纳米片均匀包裹。石墨烯包覆量对析氢性能影响很大,包覆浓度25 mg L^-1的R-&CMMS-25析氢性能最佳,在10 mA cm^-2电流密度下过电位为163 mV,相应的塔菲尔斜率为76 mV dec^-1,相比之前未包覆石墨烯的复合材料,析氢性能得到了很大提升。通过阻抗谱间接表征材料的电子迁移效率,可以看出R&CMMS-25的阻抗值最低,这表明包覆适量还原氧化石墨烯能够加速电子迁移效率并进一步提升析氢性能。

三聚氰胺衍生多孔碳/rGO吸波材料的制备及性能研究

利用高温碳化三聚氰胺泡沫(Melamin e Foam,MF)构筑多孔碳结构,再经浸渍-冷冻干燥-高温还原过程制备具有轻质、疏水和高效吸波性能的三维多孔碳/rGO复合吸波材料。所制备的三维多孔碳/rGO复合吸波材料的密度仅为7.6mg/cm^(3),表面接触角为125°,当氧化石墨烯(GO)浓度为2mg/mL时,反射损耗在频率7.8GHz处达到最小值-27.23dB,其有效吸收带宽达到4.42GHz,具有良好的吸波性能。本研究所制备的吸波材料能够满足新型吸波材料对于“轻质、宽频带、强吸收”的要求,并为制备低成本、低密度、轻质高效的多功能电磁波吸收材料提供新的思路。

新型多孔三聚氰胺负载MnCe用于高选择性电催化CO_(2)产甲酸

本研究提出了一种尚未见报道的CO_(2)还原电催化剂及其构造,由MnCe作为活性位点,三聚氰胺泡沫(MS)作为载体前驱体的新型电极材料——MnCe-CMS(碳化MS)和MnCe-GOMS(氧化石墨烯活化MS),用于电催化CO_(2)还原研究.结果发现,MnCe-MS具有较宽的电位范围(-0.2~-3 V vs.RHE)及较好的产甲酸能力.对比以常用的碳布(CC)为载体的MnCe-CC,MnCe-CMS和MnCe-GOMS的甲酸生成速率分别提高到2.3、2.8倍,法拉第效率分别提高到2.3、2.5倍(MnCe-CC的最佳电位-0.4 V条件下),并且MnCe-GOMS在-0.6 V表现出最佳甲酸法拉第效率(75.72%).这归因于MS材料丰富的孔隙结构、较大的电化学表面积、易形成碳缺陷的特点,分析表明GO的掺入可以进一步增大这些优势;此外,在Mn、Ce共同作用下,有效促进电子传输、抑制析氢竞争反应、形成氧空位,有利于CO_(2)的吸附、活化与转化,从而促进甲酸生成.