基于还原型石墨烯/四氧化三铁磁固相萃取检测食品中的亮蓝和苋菜红

采用紫外-可见分光光度法,以还原型石墨烯/四氧化三铁磁性材料作为磁固相萃取食品中合成色素的吸附剂,建立了一种测定饮料、酒、糖果和果冻中的亮蓝和苋菜红的分析方法.在优化条件下,亮蓝和苋菜红的含量与吸光度值呈良好的线性关系,相关系数分别为0.9994和0.9998,线性范围分别为0.6~60μg/L和3~250μg/L,检出限分别为0.012μg/L和0.05μg/L,样品的加标回收率为92.19%~98.30%.结果表明,该方法可以成功地应用于食品样品中的亮蓝和苋菜红的测定.

四氧化三铁原位修饰石墨烯复合材料的理化性能调控及应用

在复杂电磁干扰环境中提供增强的电化学储能性能对于稳定高效的集成电路和系统具有重要的研究意义。通过激光诱导石墨烯(LIG)技术在含碳聚合物上的二次扫描制备了四氧化三铁原位修饰多孔石墨烯复合材料(LIG/Fe3O4)。控制FeCl3溶液的浓度可以显著影响Fe3O4纳米颗粒的数量和尺寸,因此可以有效调控复合材料的理化性能。此外,对不同浓度合成的LIG/Fe3O4材料进行了形貌结构和理化性质分析,结果表明,当FeCl3浓度为0.6 mol/L时,复合材料的电化学和储能性能最佳,在1 mv∙s−1扫速下表现出较高的面积电容(617.5 mF/cm2),约为LIG的10倍。LIG/Fe3O4还具有21.2 emu/g的最高饱和磁化强度和1132.2 S/m的出色电导率,因此可以扩展到2.6~8.2 GHz的电磁屏蔽应用。

还原石墨烯/四氧化三铁制备及电化学研究

采用共混法及水热法还原制备还原石墨烯/四氧化三铁(RGO/Fe_(3)O_(4))复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)仪和X射线衍射(XRD)仪对复合材料的微观形貌和内部结构进行表征分析。结果表明,RGO/Fe_(3)O_(4)复合材料中Fe_(3)O_(4)粒子均匀分布在RGO片层之中。以RGO/Fe_(3)O_(4)复合材料为电极材料,电化学性能测试结果表明,由于RGO与Fe_(3)O_(4)两组分之间存在协同效应,RGO/Fe_(3)O_(4)复合材料的电化学性能明显高于单独石墨烯和四氧化三铁。

石墨烯/四氧化三铁复合材料的制备及光催化去除Cr(Ⅵ)性能研究

光催化技术能有效解决日益严重的水污染问题,其中心是高效光催化材料的设计与合成。本文采用溶剂热法成功制备了石墨烯/四氧化三铁复合材料,通过实验探究不同pH值、不同质量比、不同投加量以及Cr(Ⅵ)浓度对石墨烯/四氧化三铁复合材料光催化活性的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射技术(XRD)对复合材料进行表征,结果显示复合材料粒径均匀,粒径约为200~300 nm,四氧化三铁纯度较高且具有反尖晶石结构。光催化性能实验结果表明:Cr(Ⅵ)溶液的质量浓度为100 mg/L,pH值为4,复合材料投加量为60 mg,石墨烯/四氧化三铁复合材料(质量分数4%)光催化去除Cr(Ⅵ)的效果最佳,去除率可达91.7%。

基于共价键作用的四氧化三铁-还原氧化石墨烯复合材料的合成及其储锂性能

采用溶剂热法制备单分散的Fe_3O_4微球,对其表面进行包覆SiO_2和氨基化处理,再与氧化石墨烯复合,化学还原后得到Fe_3O_4-W-RGO复合材料。SEM和TEM照片显示,SiO_2均匀包覆在Fe_3O_4微球(直径~440 nm)表面形成Fe_3O_4@SiO_2核壳微球,紧密束缚于RGO纳米片表面。XRD测试结果表明Fe_3O_4微球结晶度好、纯度高。电化学性能测试结果表明:在0.01~3.00 V电压范围和0.1C倍率下,Fe_3O_4-W-RGO复合材料的首次放电容量为1246 m Ah/g,100次循环后保持830 m Ah/g;在2C倍率下放电容量达到484 m Ah/g,具有较好的倍率性能和循环性能。

还原氧化石墨烯/四氧化三铁复合气凝胶的制备与染料吸附性能

为改进四氧化三铁(Fe3O4)复合材料吸附工业染料废水的性能,先制备了表面油酸修饰的Fe3O4,再以氧化石墨烯(GO)及表面油酸修饰的Fe3O4作为前驱物,通过水热法制备了还原氧化石墨烯/四氧化三铁(rGO/Fe3O4)复合水凝胶,最后冻干得到rGO/Fe3O4复合气凝胶。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征产物的微观形态和结构,并通过紫外-可见分光光度计对复合气凝胶对于亚甲基蓝染料(MB)的吸附性能进行研究。结果表明,rGO/Fe3O4复合气凝胶在微观上复合均匀,与单独的石墨烯和Fe3O4纳米粒子相比,rGO/Fe3O4复合气凝胶对MB染料的吸附性能更优,吸附能力达到108 mg·g-1,而且rGO/Fe3O4复合气凝胶可以方便地从废水中移出进行重复使用。研究其吸附动力学和吸附等温发现,该复合气凝胶的吸附行为符合拟二级动力学方程和Langmuir吸附模型。

还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物的应用研究进展

还原氧化石墨烯/四氧化三铁(RGO/Fe_3O_4)纳米复合物是一种新型的磁性纳米材料,集Fe_3O_4和RGO的优点于一体,具备高比表面积、高稳定性、超顺磁性等优越的机械、电、热、光学特性,充分展现其在理论研究以及实际应用方面的价值和潜力。本文对近几年RGO/Fe_3O_4磁性纳米复合物材料在磁性固相萃取、锂电子电池、传感器材料、电磁波吸收、催化剂、酶的固定化、药物传输以及磁控开关方面的应用研究进展进行了综述,重点综述了RGO/Fe_3O_4磁性纳米复合材料在磁性固相萃取方面的应用研究,分析对象包括染料、金属离子、农兽药、增塑剂、抗生素以及生物大分子,展现出其在分离富集领域的巨大应用潜力。最后,提出RGO/Fe_3O_4纳米复合材料在研究中存在的问题,并对该材料的研究发展方向进行了展望。

四氧化三铁/还原氧化石墨烯合成及其在有机磷农药检测中应用研究

本文采用一步溶剂热法合成了基于石墨烯的磁性纳米复合物（石墨烯/四氧化三铁,G-Fe3O4）,并作为一种有效的吸附剂应用于环境样品中一些有机磷农药（二嗪农,甲基对硫磷,甲基嘧啶磷,水胺硫磷和喹硫磷）的分离富集,气相色谱检测分析。该方法集石墨烯的高吸附量和Fe3O4易回收于一体,能避免传统固相萃取方法（如离心和过滤）的时间耗损。本文考察了不同的实验参数对磁性纳米复合物萃取效率的影响,主要包括复合物的量、萃取时间、离子强度以及解吸条件。最佳萃取条件为：复合物量为20mg;萃取时间为15min;Na Cl浓度为0.5%;洗脱溶剂为乙腈以及洗脱剂的量为1.5m L。在最优条件下,该方法的线性相关系数在0.9985~0.9996之间,五种有机磷的检测限LOD在0.0002~0.009ng/m L之间,连续5次重复操作所得相对标准偏差RSD为3.2%~7.8%,结果表明该磁性固相萃取吸附剂在农药的富集分离中有很好的应用前景。

四氧化三铁-石墨烯复合芬顿催化剂用于染料脱色的研究

芬顿催化是污水处理中最常用的技术之一，但是传统芬顿试剂需要对水体进行酸化并造成大量亚铁离子浪费．本文用水合肼还原法制备了四氧化三铁一石墨烯复合芬顿催化剂（Fe3O4-G），测试其催化脱色甲烯蓝的活性．Fe3O4-G样品用透射电镜、x射线光电子能谱和红外光谱等表征．Fe3O4-G能催化双氧水分解氧化脱色甲烯蓝．Fe3O4-G在pH3．5＂-9．5范围内均能有效催化脱色甲烯蓝，最佳pH为8．5．Fe3O4-G的催化活性几乎不受溶剂的影响，加入自由基淬灭剂叔丁醇对脱色也没有明显抑制．Fe304-G在较高的温度下催化能力更强，增大双氧水用量也能促进脱色反应．

水热体系中四氧化三铁与氧化石墨烯复合纳米颗粒的合成

在200℃自气压水热条件下制备了四氧化三铁与氧化石墨烯复合纳米颗粒。使用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等一系列仪器进行表征,结果表明四氧化三铁与氧化石墨烯复合纳米颗粒由粒径大约20 nm的四氧化三铁纳米颗粒与氧化石墨烯复合而成,数据分析表明氧化石墨烯对于四氧化三铁纳米颗粒的形成和进一步演化起到了一定的作用。

石墨烯-四氧化三铁微球复合材料的制备及锂离子电池负极性能

采用水热合成法制备了Fe_3O_4微球,并基于静电引力自组装机制,合成了石墨烯-Fe_3O_4微球复合材料(GEFe_3O_4).Fe_3O_4微球在石墨烯表面均匀分布,且实现了石墨烯对Fe_3O_4微球的部分包覆.电化学测试结果表明,在92.6m A/g电流密度下,Fe_3O_4微球的首次放电容量为938.3 m Ah/g,经30次循环,其放电容量衰减为192.5 m Ah/g;GE-Fe_3O_4的首次放电容量为840 m Ah/g,第30次循环的放电容量达803.5 m Ah/g;电流密度升至463 m A/g,经50次循环,GE-Fe_3O_4的放电容量仍有306.6 m Ah/g.与单纯Fe_3O_4微球相比,GE-Fe_3O_4复合材料的锂离子电池负极性能获得显著改善.

氧化石墨烯-过硫酸盐联合去除水中四溴双酚S的研究

采用改良的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),探究了GO-过硫酸盐(PS)联合去除水中四溴双酚S(TBBPS)的效果。结果表明,制得的GO具有优良的吸附性能和良好的催化活化作用,GO与PS的联合体系可有效去除水中的TBBPS。在反应温度为25℃、m(GO)∶m(PS)=2∶1时,经20 min反应后TBBPS的去除率可达到99.84%;在此基础上,适当地降低GO和PS的投加质量比、提高反应温度可提高TBBPS的去除率。液相氧化还原电位(ORP)和自由基检测结果表明,GO对PS有明显的活化作用,活化过程中会产生硫酸根自由基(SO-4·)和羟基自由基(·OH)。

四针状氧化锌/还原氧化石墨烯复合阴极的场发射性能研究

通过丝网印刷将四针状纳米氧化锌(tetrapod-liked zinc oxide nanoneedles,T-ZnO)转移到电极表面,采用旋涂的方法在T-ZnO阵列上方形成连续的、悬浮结构的还原石墨烯(reduced graphene oxide, rGO)层薄膜,制备出以T-ZnO为支撑层的T-ZnO/rGO复合薄膜冷阴极。实验表明:相对于T-ZnO阴极,T-ZnO/rGO薄膜阴极发射电流密度提高、开启场强与阈值场强降低,其开启场强为2.5 V/μm (电流密度10μA/cm^2),阈值电场为3.8 V/μm (电流密度为1 mA/cm^2),具有良好的场发射性能。

香草醛在四氧化三铁纳米粒子功能化石墨烯修饰电极上的电化学行为及测定

制备了四氧化三铁纳米粒子功能化石墨烯复合膜修饰玻碳电极,用二阶导数线性扫描伏安法研究香草醛在该修饰电极上的电化学行为,以及支持电解质、富集电位、富集时间、扫描速率等对香草醛伏安响应的影响。实验发现,四氧化三铁纳米粒子功能化石墨烯修饰电极测定香草醛具有较高的灵敏度和选择性。在0.1mol·L^(-1) HCl溶液中,香草醛在约936mV(vs.SCE)处产生一灵敏的氧化峰。与未修饰的玻碳电极相比,峰电位负移,峰电流显著增加,说明该修饰电极对香草醛的电化学响应具有很好的催化增敏作用。利用二阶导数线性扫描伏安法进行定量分析,峰电流与香草醛的浓度在1.0×10^(-7) mol·L^(-1)~1.0×10^(-5) mol·L^(-1)和1.0×10^(-5) mol·L^(-1)~1.0×10^(-4) mol·L^(-1)范围内呈良好的线性关系,检出限为6.0×10^(-8) mol·L^(-1)。

石墨烯和四氧化三铁共同改性环氧树脂固体润滑涂层及其性能

采用化学氧化还原法制备石墨烯,并与Fe3O4共同填充改性环氧树脂制备固体润滑涂层,通过红外光谱、X射线衍射、透射电镜表征石墨烯结构,通过热重分析仪和摩擦磨损试验机分别研究涂层的耐热性能和在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,结果表明:制备的石墨烯为半透明轻纱状单片层结构,与Fe3O4一起填充环氧涂层能提高耐热性和减摩耐磨性能,最佳总填充量为10%。其中石墨烯填充量越大,涂层减摩效果越显著,而Fe3O4的填充也具有协同作用,当两者等量填充时涂层减摩耐磨性能最优。对涂层粘着磨损机理进行分析。

氮掺杂石墨烯/四氧化三铁复合物负载含硫氮杂钴卟啉光催化降解有机污染物

将四羟甲基四(1,4-二噻)四氮杂钴卟啉[Co Pz(hmdtn)4]负载在氮掺杂石墨烯/四氧化三铁(N-graphene/Fe_3O_4)复合物上制备了复合催化剂N-graphene/Fe_3O_4/Co Pz(hmdtn)4,利用XRD、TEM和IR等对其进行了表征,并考察了复合催化剂的光催化性能,以及加入不同活性物种的猝灭剂对其光催化活性的影响。结果表明,复合催化剂N-graphene/Fe_3O_4/Co Pz(hmdtn)4具有较好的光催化性能,在以氙灯作为光源模拟太阳光的条件下,光照8 h可使有机染料罗丹明B(Rh B)的降解率达到92%;空穴(h+)、羟基自由基(·OH)、超氧负离子自由基(O_2^-·)和单线态氧(1O_2)是此光催化过程中的主要活性物种。

固相剪切磨盘碾磨法制备四氧化三铁/氮掺杂石墨烯复合材料及其在锂离子电池中的应用

固相剪切磨盘碾磨法是一种基于全固相反应、不同于传统球磨方法制备微纳米基功能复合材料的新方法。本文以石墨和纳米四氧化三铁为原料,三聚氰胺为氮掺杂剂,采用固相剪切磨盘碾磨法,成功制备了四氧化三铁/氮掺杂石墨烯复合材料(Fe_3O_4/N-G)。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积(BET)测试和电化学测试对样品结构、形貌和电化学性能进行表征。测试结果显示:该方法能够在将石墨剥离成少数层石墨烯的同时,实现石墨烯的氮掺杂以及与Fe_3O_4的均匀复合,最终制得Fe_3O_4/N-G复合材料;将该复合材料作为锂离子电池负极材料,表现出优异的循环稳定性,在100mA·g-1的电流密度下经过100次循环后,Fe_3O_4/N-G可逆比容量保持在869 mAh·g-1,远高于纯Fe_3O_4的78mAh·g-1。该方法为制备石墨烯基复合电极材料提供了绿色环保、简便易行的新方法。

聚苯胺/四氧化三铁/氧化石墨烯核壳纳米复合材料的制备及其吸附性能的研究

采用氧化法在常温下合成聚苯胺/四氧化三铁/氧化石墨烯核壳纳米复合材料,并作为吸附剂吸附Cu2+离子。用XRD和FT-IR进行表征。研究了不同吸附时间、p H和循环使用次数等对复合物吸附容量的影响,在25℃、溶液p H为4.8时最大吸附能力为43.2 mg/g。该复合材料对Cu2+离子吸附过程符合准二级动力学模型,表明吸附过程涉及吸附物与污染物之间的物理和化学相互作用。

四氧化三铁负载石墨烯/聚偏氟乙烯复合电介质材料的温敏极化特性

将水热合成四氧化三铁负载的石墨烯(rGO/Fe3O4)引入到聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,制备三元复合电介质材料(rGO/Fe3O4/PVDF).利用SEM、TEM、XRD、阻抗分析仪等测试手段对复合材料的形貌、结构、介电性能进行了表征,着重研究了材料在不同温度下的介电性能及极化特性.结果表明,Fe3O4的存在有效促进了石墨烯的分散,协同增强了PVDF电介质的介电性能.此外,复合材料的表面极化表现出了很强的温度依赖性,其介电常数随着温度升高而增大,尤其在玻璃化转变温度和熔点附近,材料表现出较大的介电松弛.

石墨烯/空心四氧化三铁/聚苯胺纳米复合材料的制备与表征

以天然石墨粉为原料,浓硫酸、高锰酸钾为氧化剂,采用改进的Hummerε法制备了氧化石墨烯(GO)。采用溶剂热法、原位聚合法,通过空心Fe_3O_4(H-Fe_3O_4)在GO片层上的原位生长和聚苯胺(PNAI)在石墨烯/H-Fe_3O_4复合材料表面的原位聚合,成功制备了石墨烯/H-Fe_3O_4/PNAI纳米复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等表征了复合材料的结构。结果表明:H-Fe_3O_4被成功负载在石墨烯表面,且复合材料中未出现GO在衍射角为10.24°的衍射峰,表明GO在溶剂热反应中,在乙二醇的作用下被成功还原成石墨烯。