三维石墨烯-碳纳米管对超高性能混凝土机敏性能的影响

本工作探索了掺加三维石墨烯-碳纳米管(Graphene-CNT,GC)的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete, UHPC)复合材料的机敏性能,基于四电极法分析了不同GC掺量、加载幅度、加载速度、温度和含水率对UHPC的电阻率变化规律的影响。研究结果表明:GC掺量对UHPC的28 d抗压强度影响不大;UHPC电阻率随着GC掺量的增加逐步降低,含有2.0%(质量分数,下同)GC的UHPC电阻率较R组下降了55.1%;UHPC试件电阻率随内部相对含水率的增加而降低,且二者存在线性关系;UHPC的电阻率随温度的升高而降低,电阻率的自然对数与绝对温度的倒数呈线性关系;UHPC电阻率变化率幅值随着加载幅度增大而增加,表现出良好的压敏特性,1.2%GC掺量下UHPC试件的压缩应力和应变灵敏系数分别达到0.2%/MPa和85.2。

石墨烯-碳纳米管/WC陶瓷刀具材料的裂纹扩展与力学性能预报模拟

计算机模拟技术的迅猛发展,为陶瓷刀具材料的性能预报和高通量制备提供了理论和技术支持。本文基于Python软件构建含有石墨烯(graphene,缩写为G)和碳纳米管(carbon nanotube,CNT)的WC陶瓷刀具材料微观结构的参数化模型与力学性能预报模型,研究G-CNT对WC刀具材料微观组织与裂纹扩展行为的影响规律。结果表明:与单一G相比,三维G-CNT空间结构可进一步提升WC陶瓷刀具材料的性能,G-CNT的质量分数为0.4%时,刀具材料的综合力学性能最优。强韧化机理主要包括G-CNT强弱界面超混杂分布、材料断裂模式转变和裂纹偏转等。

原位聚合法制备高导电石墨烯-碳纳米管/聚酰亚胺柔性复合膜

用简单绿色的方法制备三明治结构的石墨烯-碳纳米管纳米复合物(Gr-CNTs),并以该复合物作为填料,通过原位聚合法制备石墨烯-碳纳米管/聚酰亚胺(Gr-CNTs/Polyimide(PI))复合膜.与CNTs/PI相比,在聚酰亚胺中掺杂少量的Gr-CNTs(w≤10%)可明显提高PI的导电能力.而且这种复合材料的导电能力可以通过控制PI基底中填料的含量加以调控.该新型复合材料有望大范围应用于电子、太阳能电池以及生物传感器等领域.

纳米Pd/石墨烯-碳纳米管的制备及乙醇电氧化性能

为了提高乙醇氧化催化剂的电催化活性和稳定性,以石墨烯纳米片(GNPs)和碳纳米管(CNTs)的混合物为载体,利用微波辅助多元醇还原法制备了具有特殊空间结构的Pd/GNPs-CNTs电催化剂。透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)表征结果表明,混合载体的使用改善了Pd粒子的分散性,平均粒径为3.3 nm。电化学表面积(ECSA)、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)、计时电流(CA)等电化学测试表明催化剂电化学表面积增大,氧化峰电流密度达到100 m A/cm2,氧化起始电位负移至-0.556 V,对乙醇氧化呈现出更高的电催化活性和更好的稳定性。

石墨烯-碳纳米管三维结构吸附分离CO_2/H_2S/CH_4三元混合物的分子模拟

采用蒙特卡洛模拟研究了不同压力和温度下石墨烯-碳纳米管三维结构(GNHS)对CO_2/H_2S/CH_4三元混合物的分离能力。实验结果表明,GNHS可同时高效地分离CO_2与H_2S组分,两组分相对于CH_4的选择性均高达100左右。升高温度不利于混合物的分离。与具有相同摩尔比的二元混合物相比,三元混合物中H_2S的存在可显著提高GNHS对CO_2的分离能力,而CO_2的存在对H_2S的分离没有太大影响。

3D石墨烯-碳纳米管复合材料的制备及前景探析

碳纳米管和石墨烯是两种具有优良电学、力学和热学性能的纳米结构材料,使用化学气相淀积法可以制备得到两相结合的3D 石墨烯- 碳纳米管复合材料。其兼具超高比表面积、优良导电性的特点使其在能源储存领域具有较为广阔的应用潜力。

三维石墨烯-碳纳米管/水泥净浆的压敏性能

为了探索三维石墨烯-碳纳米管(G-CNTs)/水泥净浆的压敏性能,采用四电极法研究了荷载作用下GCNTs/水泥净浆的电阻率变化,并分析不同G-CNTs掺量、加载幅度、加载速度以及恒定荷载对电阻率变化的影响。研究表明:随着G-CNTs掺量的增加,电阻率呈先减小后稳定的变化趋势,在G-CNTs掺量由0.2wt%增加至1.6wt%时,电阻率下降51.8%;电阻率与温度呈负相关;G-CNTs掺量高于0.8wt%时可以显著提高水泥净浆的压敏性能,且电阻率变化率与应力应变有明显的对应关系,1.2wt%G-CNTs掺量下试件的应力灵敏系数和应变灵敏系数分别为2.3%/MPa和291;G-CNTs/水泥净浆电阻率变化率幅值随着加载幅度增大而相应增加,其电阻率变化率曲线在不同加载速度以及恒定荷载作用下均与应力-应变曲线一一对应,具有良好的压敏特性。

碳纳米管-石墨烯修饰电极测定洋葱中槲皮素的含量

制备了在水中有良好分散性的氧化石墨烯/碳纳米管复合材料,并用紫外-可见光谱法、透射电镜及热重分析等方法对其进行表征。将此材料滴涂于GCE表面,经电化学方法还原制得MWCNT/RGO修饰电极。用循环伏安法和差示脉冲伏安法研究了槲皮素在此修饰电极上的电化学行为。结果表明:此修饰电极对槲皮素的氧化具有良好的电催化活性,能用于槲皮素的灵敏测定。在pH 4.2的乙酸盐缓冲介质中,开路富集150s,50mV·s-1的扫描速率下,槲皮素浓度在0.1~75μmol·L^(-1)范围内与其氧化峰电流呈线性关系,检出限(3S/N)为4.05×10-2μmol·L^(-1)。取粉碎的洋葱样品,用无水乙醇提取10h置于上述缓冲溶液中进行DPV扫描。所得提取液中槲皮素的测定值与高效液相色谱法测定值接近。加标回收率在82.1%~87.4%之间。