磁性石墨烯/β-环糊精复合材料固相萃取-HPLC-MS/MS法检测饲料中的6种镇静剂和5种β-受体激动剂

利用原位共沉淀法制备了磁性石墨烯/β-环糊精复合材料,将其作为磁固相萃取吸附剂,通过优化样品提取溶剂、吸附剂用量、pH值、萃取温度、萃取时间、洗脱溶剂的种类及用量、洗脱时间等条件,并结合高效液相色谱-串联质谱技术,建立了饲料中6种镇静剂和5种β-受体激动剂的检测方法。在优化的条件下,11种待测物在相关范围内线性关系良好,相关系数不低于0.99,定量限为3.40~11.30μg/kg,在低、中、高3个不同加标水平下的平均回收率为84.7%~96.8%,相对标准偏差为3.2%~10.8%。该方法简便、快速、准确度好、灵敏度高、经济,且有效克服了基质干扰问题,可以满足日常饲料样品中的快速检测的需求,为监管部门提供技术支撑。

基于分子动力学模拟的铜-石墨烯复合材料耐烧蚀性能提升方法

直线推进机构的轨道因滑动电弧烧蚀严重易导致发射失败,研究新的耐烧蚀金属材料是提高发射效率的关键,目前鲜有性能优异的铜-石墨烯复合材料(CuGr)在极端工况下滑动电弧烧蚀的研究。该文对石墨烯层叠式分布CuGr模型进行分子动力学模拟,揭示模拟烧蚀中模型表层温度和材料微观结构的演变规律,并提出石墨烯在材料中合适的掺杂方式。结果表明:石墨烯质量分数越高,层数越少,CuGr导热性能越好。石墨烯能有效的减少轰击最大侵入距离。基体中石墨烯也可阻挡位错深入,不引起反尺寸效应时石墨烯层数越多,质量分数越大,应变残留深度越小。石墨烯可以降低最终侵蚀坑的深度和减少基体材料的质量损失,CuGr模型的侵蚀坑深度类似,质量损失方面各模型相差较小但随着层数增加呈现减小趋势,且都优于Cu模型。综合对比模拟结果,效果最优的是石墨烯6层分布Cu Gr1%。上述结果可揭示铜-石墨烯复合材料耐烧蚀作用规律和微观机理,为制备耐烧蚀性能更高的CuGr材料提供理论依据和技术支持。

CVD合成三维石墨烯-铜复合材料及其超高导电性(英文)

石墨烯-铜复合材料具有广阔的应用前景。然而,具有超高导电性的石墨烯-铜复合材料仍未成功开发和应用。本研究利用铜粉烧结内部形成三维微孔,并通过化学气相沉积(CVD)法合成石墨烯-铜异质结构。将其挤压成直径为4 mm的铜-石墨烯复合线材,测量了其在室温和高温下的电导率,获得了导电率(101.0%IACS)高于国际退火铜(100%IACS)的铜-石墨烯复合材料,且石墨烯-铜复合导线的高温载流量比纯铜线高5.45%。本研究为获得超高导电性铜基复合材料提供了新的思路。

磁性氧化石墨烯/β-环糊精复合材料对U(Ⅵ)的吸附性能及机理

采用原位共沉淀法制备了磁性氧化石墨烯/β-环糊精(MGO/CD)复合材料。通过静态吸附实验,考察了pH值、MGO/CD用量、反应时间以及U(Ⅵ)初始浓度等因素对MGO/CD吸附U(Ⅵ)效果的影响。结果表明,最佳pH=6,吸附平衡时间为5h。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附方程,30℃时最大吸附容量为322.6mg/g。MGO/CD吸附U(Ⅵ)是自发的吸热反应。SEM、FT-IR和XRD分析结果表明,MGO/CD表面粗糙,凹凸不平,羟基、羰基和环氧基是U(Ⅵ)的主要结合位点。解吸实验结果表明,经4次吸附解吸循环实验后,MGO/CD的吸附率仍大于95%。

磺酸化铁酸镍磁性石墨烯复合材料活化过硫酸盐降解水中2-氨基苯并噻唑的研究

采用微波法在水-离子液体表面活性剂的体系,制备了磺酸化铁酸镍磁性石墨烯(GS/NiFe_(2)O_(4))复合材料,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、X射线光电子能谱(XPS)、BET/BJH的方法分析材料的表观结构。使用GS/NiFe_(2)O_(4)活化过硫酸盐(PMS)降解水中的2-氨基苯并噻唑(ABT),并通过超高效液相色谱-串联质谱法对降解率进行定量分析。经条件优化得出,在pH=3、PMS浓度为4mmol/L,投加15mg GS/NiFe_(2)O_(4)的条件下,30min内可完全降解20mg/L的2-氨基苯并噻唑。考察了阴阳离子对ABT的降解过程影响:Cl^(-)对ABT的降解有促进作用,HCO^(-)_(3)具有抑制作用,而Cu^(2+)具有双重作用。通过自由基猝灭实验发现SO^(-)_(4)·为主导自由基、·OH为辅。最后对ABT的降解过程进行了产物分析且证明了GS/NiFe_(2)O_(4)具有良好的循环利用性能。

环糊精-氧化石墨烯复合材料的制备及其对Cu^(2+)的吸附性能研究

采用改进的hummer法制备出氧化石墨烯,再与适量的环糊精溶液以及水合肼和氨水进行还原反应得到环糊精-氧化石墨烯复合材料,测定了复合材料在不同pH、时间、温度等条件下对水体中的Cu^(2+)的吸附量。结果表明,环糊精-石墨烯复合材料对水溶液中的Cu^(2+)具有优异的吸附性能,在中性条件下,经24 h后吸附量达212.44 mg/g,吸附率为83.46%;这主要是因为氧化石墨烯的巨大表面积和表面含氧基团对Cu^(2+)的静电吸引力,以及环糊精的空腔结构所致。

C_(60)-羟丙基-β-环糊精包络化合物/石墨烯纳米复合材料光催化固氮反应

通过主、客体反应合成了水溶性的C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物,负载在石墨烯表面制备了C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物/石墨烯纳米复合材料光催化剂。在常温常压条件下,该催化剂在紫外光照射下成功地将N2还原为NH3,计算出固氮反应的平均转化数(TON)为2.2,平均转化频率(TOF)为0.7h-1。C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物/石墨烯纳米复合材料为常温常压下固氮反应提供了一种新型光催化剂,并为合成氨的研究提供了一条新思路。

磁性石墨烯海绵复合材料的制备及其油水分离性能

以多孔聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,设计制备了具有磁性石墨烯(GO)微纳分级粗糙结构的磁性石墨烯海绵复合材料(PDMS/GO-Fe_(3)O_(4)),并进行了结构表征。实验结果表明,该材料对正己烷乳化油的吸附/分离循环6次后,分离效率保持率仍在90%以上;其压缩应力-应变测试表明,在60%压缩应变下可以承受34 kPa的应力,15次循环压缩后性能基本保持不变,弹性和机械强度良好。

TEOS-GO掺杂的银基离子聚合物金属复合材料的制备及其致动性能

离子聚合物金属复合材料(IPMC)是一种新型的电驱动软材料,具有质量轻、驱动电压低的优点,但也存在输出力较小、驱动时间短的缺点,限制了其应用前景。提出了一种在基膜内掺杂硅酸乙酯-氧化石墨烯(TEOS-GO)以提高保水性和驱动能力的银基IPMC,通过对纯Nafion IPMC与TEOS-GO/Nafion IPMC致动器的含水量、尖端位移、输出力和稳定性等参数的测试,证实优化后IPMC的驱动性能有明显的提升。实验结果表明,掺杂质量分数1.5%TEOS-GO的IPMC在3 V直流电压下,尖端位移达到16.579 mm,相当于纯Nafion IPMC的3.37倍;输出力最高达到0.439 gf(1 gf=9.8 mN),是纯Nafion IPMC的5倍。这种改进方式弥补了IPMC用于致动器的缺点,为今后的发展开拓了前景。

磁性石墨烯复合材料的制备及应用研究进展

磁性石墨烯复合材料结合了纳米材料和磁性材料的优势,具有量子尺寸和宏观量子隧道等效应,被广泛应用于新能源、生物医学等领域。然而,磁性石墨烯复合材料的性能和应用受到其尺寸、形貌和晶体结构的影响,因此选择适当的制备方法对于开发出性能优越、应用广泛的磁性石墨烯复合材料至关重要。综述了近年来磁性石墨烯复合材料的制备方法及应用研究进展,重点介绍了制备方法的原理、优缺点及应用实例,并展望了未来的发展方向。

β-环糊精/还原氧化石墨烯复合电极的制备及其在氟虫腈电化学传感中的应用

先通过循环伏安法(CV)将氧化石墨烯(GO)电还原沉积在玻碳电极(GCE)上,然后通过CV将β-环糊精聚合在电还原氧化石墨烯(ErGO)之上而得到β-环糊精/还原氧化石墨烯复合电极(β-CD/ErGO/GCE),用作氟虫腈(FIP)电化学传感器。采用扫描电镜(SEM)、CV、电化学阻抗谱(EIS)和差分脉冲伏安法(DPV)对复合电极的表面形貌和电化学性能进行表征和测试。结果表明,该复合电极的修饰层厚度可控,不易脱落,稳定性好。FIP与β-CD形成超分子包合物,能有效识别FIP,传感器选择性好。FIP在0.01~20μmol/L范围内与电极响应有良好的线性关系,检出限为0.0073μmol/L,灵敏度高。该传感器在低温保存30 d后的响应电流仅下降17.5%,稳定性好,在实际水样检测中的加标回收率为96%~104%。

抗坏血酸在石墨烯/β-环糊精复合材料修饰电极上电化学行为及其测定

石墨烯具有巨大的比表面积,优异的导电性能,是一种良好的电化学传感材料.采用改进后的Hummers法制备石墨烯,并将石墨烯/β-环糊精复合材料通过滴涂法修饰到玻碳电极表面.利用循环伏安法考察抗坏血酸在该修饰电极上的电化学行为,并优化实验条件,用时间-电流曲线法在最佳条件下测定抗坏血酸的浓度,结果表明:在5×10-6~1.5×10-3mol/L的浓度范围内,抗坏血酸的峰电流与浓度具有良好的线性关系,检测限为8.8×10-7mol/L,石墨烯/β-环糊精修饰电极表现出良好的稳定性、重现性和抗干扰能力,可用于抗坏血酸样品的检测.

β-环糊精与双金属石墨烯复合材料对酪氨酸对映体的电化学选择性作用

选择β-环糊精(β-CD)作为手性选择剂,将其滴涂到经金铂纳米合金与还原氧化石墨烯复合材料(Au-PtNPs/rGO)修饰的玻碳电极表面,得到β-CD/Au-PtNPs/rGO修饰电极;采用差分脉冲伏安法(DPV)研究该修饰电极与酪氨酸对映体(D-或L-Tyr)的相互作用。实验结果表明,修饰电极可分别与D-或L-Tyr作用,并呈现不同的电流响应,其中与L-Tyr作用后的峰电流值明显高于D-Tyr,二者电流差值(ΔI_p=I_(pL-Tyr)-I_(pD-Tyr))为9.5μA。在0.1 mmol/L至5.0 mmol/L范围内,酪氨酸对映体的峰电流值与其浓度呈现线性关系。此方法为电化学手性识别传感器的发展提供了一定的理论基础,具有潜在的应用价值。

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.

磁性CoFe/Ni_(4)Zn/FeO/rGO复合材料的制备及电磁波吸收性能

创新的微观结构设计和合适的多组分策略对于具有强吸收和宽有效吸收带宽(EAB)的先进电磁吸波材料(EAM)仍然具有挑战性。采用简单的水热还原与高温煅烧制备了磁性CoFe/Ni_(4)Zn/FeO/还原氧化石墨烯(rGO)(MR)复合吸波材料,MR复合材料具有丰富的异质界面与多孔结构,通过引入磁性颗粒调节电磁参数、提高阻抗匹配和衰减能力,在12.88GHz时最小反射损耗可以达到-46.15dB,有效吸收带宽高达约6.1GHz(10.64~16.72GHz)。MR复合材料优异的电磁吸波性能归因于三维多孔结构的多重反射、散射和弛豫过程以及界面基质的强界面极化。磁/介电性的多组分复合材料MR具备多种损耗机制,其协同作用能够进一步增强材料的吸波性能。

基体配比对VIHPS制备GO-CF/EP复合材料微观组织与形状记忆性能的影响

碳纤维混杂增强复合材料由于具有重量轻、可设计性强等诸多优点,广泛用于汽车、海洋、航空航天等行业.根据固化剂与环氧树脂的配比化学原理,计算出石墨烯-碳纤维混杂增强树脂基(GO-CF/EP)复合材料的最佳配比为1∶5,并采用真空浸渗热压成型工艺(VIHPS)制备1∶2~1∶7共六个配比的试样,结合形状记忆性能测试及微观形貌的观察,得到固化剂与环氧树脂实际最佳配比.实验结果表明,GO-CF/EP复合材料性能主要取决于体系中交联度的大小,交联度越大,复合材料的形状记忆性能越好,微观组织形貌也较理想.当基体配比为1∶5时,GO-CF/EP复合材料体系中交联度最大,微观形貌呈现均匀致密的状态,形状固定率最大,为95.90%;形状回复率最大,为95.40%;形状回复时间最短,为80.30 s;形状回复力最大,为9.48 N.当基体配比为1∶2或1∶7时,固化剂过量或不足,交联度较小,微观组织形貌中有大量的基体聚集区,其形状记忆性能下降,形状固定率及回复率也相应减小,分别为82.99%,81.66%,81.91%,78.75%;形状回复力分别只有5.20 N和5.50 N.

钇掺杂钛酸锂/氧化石墨烯纳米复合材料的合成与电化学性能

以氧化石墨烯(GO)为基底,钛酸四丁酯、一水合氢氧化锂、六水合硝酸钇为原料,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,采用溶剂热法合成前驱体,在N2气氛保护下高温煅烧合成了钇掺杂钛酸锂/氧化石墨烯纳米复合材料。采用SEM、XRD、EDS、Raman对复合材料进行了形貌、结构和成分表征。将复合材料用作锂离子电池负极材料,采用循环伏安法、恒流充放电循环法研究了其电化学性能。结果表明,片状钛酸锂包覆在氧化石墨烯片上形成了钇掺杂钛酸锂/氧化石墨烯纳米复合材料。在100 mA/g的电流密度下,钇掺杂量为8%(以钛酸锂的物质的量为基准,下同)的纳米复合材料的首次放电比容量为145.5mA·h/g,经过100圈充放电循环后容量衰减几乎为0,经过200圈循环后容量衰减1.59%,经过300圈循环后容量衰减3.24%,与目前容量保持率只有80%左右的石墨负极相比有明显的改进。钇元素的掺杂和钛酸锂包覆氧化石墨烯形式的复合材料可以减小钛酸锂电极在充放电循环中的极化程度,从而改善了材料的循环性能。

石墨烯/ABS 3D打印复合材料的制备与性能研究

采用气体驱动液相剥离法制备了石墨烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)3D打印复合材料,测试了材料的力学性能和导电性能。结果表明:石墨烯的添加可以显著地提升3D打印耗材的拉伸强度、弹性模量及导电性;当石墨烯添加质量为4.8%时,复合材料的拉伸强度、弹性模量、最大拉力及电导率达到最大,分别为210MPa、5166MPa、0.4kN及4.46×10^(-3)S/m。

纳米金@石墨烯复合多孔材料还原4-硝基苯酚

以负载纳米金颗粒的还原石墨烯(APR)为二维模板,采用溶剂编织法在石墨烯表面成功构建具有多孔结构的超交联聚合物(hyper-crosslinked polymer,HCP)并命名为APfR-HCP,探讨复合材料比表面积的变化及还原4-硝基苯酚(4-NP)的性能。结果表明:该新型复合材料具有较大的比表面积(568m^(2)/g)和丰富的孔道结构;多孔层结构的存在可以快速吸附水体中的小分子有机污染物并富集到金纳米颗粒表面,大大提升复合材料对常见有机污染物4-NP的催化性能;同时还可以有效阻止金纳米颗粒的团聚。APfR-HCP复合多孔材料可以在4min内迅速将4-NP还原为4-氨基苯酚(4-AP),反应速率常数K可达1.10min。APfR-HCP复合多孔材料的催化效率远大于模板APR(K=0.068min-1),并且具有良好的循环利用性,循环使用5次后仍具有良好的催化性能。

二氧化硅/磁性石墨烯复合材料的制备及在MALDI-TOF MS检测喹诺酮类药物中的应用

采用MALDI-TOF MS质谱方法,以二氧化硅/磁性氧化石墨烯复合材料为富集和检测平台,建立了复杂样品中环丙沙星、诺氟沙星和氧氟沙星三种药物的测定方法。实验结果表明二氧化硅/磁性石墨烯复合材料(Fe_3O_4/GO/SiO_2)与传统基质α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)相比,对小分子的检测具有更好的灵敏度和信噪比。而且对于复杂样品无需预处理过程,可以对实际样品中的三种药物直接进行富集检测。