镍包覆还原石墨烯复合材料的制备与性能研究

采用Hummers法将天然鳞片石墨氧化为氧化石墨,以水合肼为还原剂还原氧化石墨得到还原石墨烯,并对还原石墨烯化学镀镍,制备镍包覆的还原石墨烯复合材料。通过X-射线衍射分析、扫描电镜、X-射线能量分散、磁强计和双电测四探针测试仪对还原石墨烯、镍包覆还原石墨烯复合材料进行性能测试。结果表明,还原石墨烯经过碱性化学镀镍处理后,其表面包覆了非晶态的镍-磷合金,电阻率达到4.5064 mΩ·m,明显优于还原石墨烯的导电性;镍包覆的还原石墨烯的饱和磁化强度增大,矫顽力减小,剩磁均较小,适合做软磁材料。

茶多酚/还原石墨烯纳米复合物增强羧甲基壳聚糖薄膜性能的研究

目的 探究茶多酚还原氧化石墨烯(grapheneoxide,GO)的能力,进一步利用茶多酚/还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,RGO)改善羧甲基壳聚糖薄膜的综合性能。方法 首先利用茶多酚的还原性制备出茶多酚/RGO,通过X射线衍射仪(X-ray diffractometry,XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)表征验证。进一步以羧甲基壳聚糖为基材,甘油为塑化剂,通过流延法制备出一系列不同茶多酚/RGO含量的复合薄膜,测试其力学性能、阻隔性能、光学性能及热稳定性等,分析不同配比对复合薄膜性能的影响。结果 茶多酚和GO的质量比为2:1时,GO被还原的效果较好;与纯羧甲基壳聚糖膜相比,当茶多酚/RGO含量为2.0%时,复合膜的拉伸强度提高了96.9%;当茶多酚/RGO含量为1.0%时,水蒸气透过率最低,为7.0×10^(-13) [g·cm/(cm^(2)·s·Pa)];随着茶多酚/RGO的添加,复合薄膜能够阻挡50%以上的310 nm以下的紫外光透过,表现出具有良好的抗紫外性。结论 茶多酚/石墨烯纳米复合物作为增强剂,可以有效地改善羧甲基壳聚糖薄膜的综合性能,为进一步拓展其在食品包装领域的应用提供了新的思路。

基于还原石墨烯/纳米银复合材料的电化学传感器测定双酚A

石墨烯特有的褶皱层状结构以及银纳米粒子良好的催化性能,使其在电化学方面具有良好的应用潜能。本研究以柠檬酸钠为还原剂,通过水热反应原位制备出还原石墨烯/纳米银复合材料(rGO/Ag NPs),用于修饰玻碳电极,研究了双酚A的电化学行为。循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)的实验结果表明,双酚A可以在r GO/Ag NPs修饰电极表面发生快速的氧化还原反应,基于此实现了对双酚A的高灵敏检测。在最优条件下,双酚A的氧化峰电流与其浓度在0.1~40.0μmol/L范围内呈良好的线性关系(r^2=0.996),检出限为50.7 nmol/L(S/N=3)。将其用于实际环境和塑料样品中双酚A的检测,回收率为91.7%~102.9%。

纳米NiO-还原石墨烯复合修饰玻碳电极的制备及电催化检测多巴胺

制备了纳米NiO-还原石墨烯复合修饰电极（NiO-rGO/GCE）,并用于多巴胺（DA）的检测。用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）研究了DA在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,在pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液（PBS）中,该修饰电极对DA有良好的催化作用。DA浓度在5.0×10^-7-3.2×10^-5 mol/L范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为3.8×10^-8 mol/L。用该修饰电极直接测定了血清中DA含量,回收率在97.8%-101.1%之间。

核黄素在电化学还原石墨烯/Nafion修饰电极上的电化学行为及分析检测

本文采用电化学还原石墨烯(ECGO)/Nafion修饰玻碳电极对核黄素的循环伏安特性进行了研究。结果显示,ECGO/Nafion修饰薄膜对核黄素显示出良好的催化效果。实验考察了氧化石墨烯(GO)/Nafion的用量、扫描圈数、pH值、电位等对核黄素电化学行为的影响。在最优条件下,采用差分脉冲伏安法测定了核黄素检测的线性范围,结果显示,氧化峰电流与核黄素的浓度在7.5×10^(-8)~1.0×10^(-5) mol·L^(-1)范围内呈现良好的线性关系,检测限可达2.5×10^(-8) mol·L^(-1)。用该方法测定实际样品中的核黄素含量,效果较好。

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。

氧化还原石墨烯支撑的硫化锰负极材料

利用氧化还原石墨烯(rGO)优异的物化性质,通过溶剂热法制备了氧化还原石墨烯支撑的硫化锰(MnS/rGO)高性能锂离子电池负极材料。采用XRD和SEM对材料的物相组成和微观形貌进行了分析,并对其电化学性能开展了相关研究。结果发现,在1.0 A/g电流密度下,循环200次后MnS/rGO电极放电比容量为614.1 mAh/g。在10.0 A/g高倍率电流密度下,MnS/rGO电极平均放电比容量为142 mAh/g。由于rGO优异的导电性和机械韧性,复合了rGO的MnS材料增强了表面Mn^(2+)到Mn^(3+)的氧化反应动力学,加速了锂化/去锂化反应和电荷转移能力,缓解了循环过程中材料体积变化,提高了材料结构稳定性,显示出优异的电化学性能。

基于水热法的钛酸锂/还原石墨烯复合材料制备与性能研究

研究用水热法制备还原石墨烯(RGO)和钛酸锂的复合材料,同时研究它的光催化性能如何,使用水热法分为两大步,第一步主要是合成钛酸锂:第二步是为了合成相应的复合材料,就得用XRD、SEM、X射线光电子能谱仪等一系列手段对符合材料进行表征,从而来评价它的光催化性能如何。从实验中我们可以得出,通过调节HF的浓度就可以制备出具有较高活性的复合材料,其中的钛酸中的F可以以物理吸附态和化学结合态这两种形式存在,而第二步则是在生成复合材料的同时把GO被转换成RGO。通过紫外线的照射下,使用两步水热合成的钛酸锂/还原石墨烯复合材料具有较好的光催化性能。

一种氧化还原石墨烯的稳定水溶液分散体的合成方法(英文)

提供了一种在聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的帮助下,合成氧化还原石墨烯稳定水溶液分散体的简单方法。这种方法制备的分散体非常稳定,长达几个星期都没有聚集或者沉淀。通过各种方法对材料进行了表征。扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光吸收光谱的结果表明PSS紧密地包裹住了石墨烯,形成功能化石墨烯;石墨烯的亲水性大大提高。傅里叶变换红外光谱(FTIR)表明O—S—O官能团的存在,说明石墨烯中存在PSS。X射线光电子能谱(XPS)提供了C/S的原子浓度比等,进一步说明了PSS的存在。结果表明,覆盖有PSS的氧化还原石墨烯能够应用于石墨烯的复合材料中。

聚脱氧腺苷酸/还原石墨烯纳米复合膜电化学传感器检测核黄素

以含32个碱基的聚脱氧腺苷酸（A32）作为黏合剂,将水合肼还原的石墨烯（RGO）固定在金（Au）电极表面,制备A32/RGO纳米复合膜电化学传感器.利用循环伏安法和交流阻抗法对传感器制备过程进行表征,并用循环伏安法和微分脉冲伏安法研究了该传感器的电化学行为.研究结果表明,与裸Au电极和A32修饰的Au电极相比,RGO/A32/Au电极对核黄素有较高的电化学活性,其还原峰电流与核黄素的浓度在0.025~2.75μmol/L范围内呈线性关系,检出限（S/N=3）为15 nmol/L.该传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强及稳定性好等优点,可用于人尿中核黄素的分析测定.

还原石墨烯氧化物/磷酸铋纳米复合物的合成及增强的光催化活性

以石墨烯氧化物和硝酸铋为前驱物、甘油为溶剂,200℃下反应1 h,采用溶剂热方法"一锅煮"合成还原石墨烯氧化物/磷酸铋复合纳米材料。利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、表面增强拉曼光谱和紫外-可见光谱对所合成样品的形貌和结构进行表征。以罗丹明B作为降解模型分子,考察了复合纳米材料在紫外光照射下的光催化活性。实验结果表明,复合纳米材料的光催化活性优于磷酸铋。在2 h内,还原石墨烯氧化物/磷酸铋对罗丹明B降解率为87.5%;而同样条件下,磷酸铋对罗丹明B的降解率仅为45.7%。复合材料光催化活性的提高主要归因于石墨烯纳米片高效的电子受体和传输特性能有效促进电子-空穴对的分离,进而提高了复合材料的降解效率。

氧化还原石墨烯对NH_3的敏感性研究

以TA功能化的rGO为传感器的敏感材料与以平面叉指电阻器件传感器的变换器相结合,构造电阻型氨气传感器,并且室温下测试该传感器的基本特性.结果表明,该传感器在室温下对氨气表现了较高的灵敏度、良好的选择性、稳定性及较快的响应和恢复速度,对6 550×10-6氨气的响应时间和恢复时间分别为20s和100s.

磁性三维还原石墨烯的制备及其在电化学免疫检测牛乳中结核杆菌H37Ra的应用

研制基于四氧化三铁/三维还原氧化石墨烯(ferroferric oxide/three-dimensional reduced graphene oxide,Fe3O4@3D-RGO)复合修饰材料的电化学免疫传感器,并将其应用于牛乳中结核杆菌H37Ra的快速检测。采用水热一步还原法合成了Fe3O4@3D-RGO复合材料,并利用扫描电镜、电子能谱和拉曼光谱对材料进行表征;采用75%的乙醇和0.1%Nafion溶液作为分散体系制备了修饰电极,运用交流阻抗法(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)对其电化学性能进行探讨,在最优条件下采用EIS法进行结核杆菌H37Ra的检测。结果显示,H37Ra浓度在1×10^3~1×10^8 CFU/mL范围内,电极阻抗与浓度的对数呈现较强的线性关系,回归方程为y=19.771gN-49.14,检出限为1×10^2 CFU/mL,检测时间15 min。该方法特异性强、重复性和稳定性良好。采用水热一步还原法制备Fe3O4@3D-RGO简便、环保,为便携式电化学免疫传感器的开发提供了技术支撑。

还原石墨烯改性二氧化钛/壳聚糖多孔复合材料的光催化性能

采用冷冻浇注法制备TiO_2/壳聚糖多孔复合材料,研究二氧化钛含量对该复合材料的微观结构、抗压强度及光催化性能的影响。结果表明:TiO_2/壳聚糖多孔复合材料具有明显的长程有序结构,片层状排列的平行度良好。随TiO_2含量(质量分数,下同)从66.7%增加到88.8%,片层中的孔间距从50~45μm逐渐减小到5~10μm,片层厚度从2~3μm增加到20~25μm,多孔片层的致密度增大,复合材料的抗压强度也从0.05 MPa提高到0.12 MPa。当壳聚糖含量为13.3%、二氧化钛含量为85.7%、还原石墨烯含量为1%时,通过添加还原石墨烯对二氧化钛进行改性,所得的TiO_2/壳聚糖多孔复合材料在300 min时对甲基橙的光降解率由92.4%提高到97.0%。

纳米偏硼酸钙/还原石墨烯润滑添加剂的制备及摩擦学性能

为了研究表面改性纳米偏硼酸钙/还原石墨烯润滑添加剂的合成方法,以偏硼酸钙、还原石墨烯为原料,油酸为修饰剂,利用等离子体辅助球磨制备纳米偏硼酸钙/还原石墨烯复合粉体,并测试其摩擦学性能。采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和红外光谱仪对纳米偏硼酸钙/还原石墨烯复合粉体进行形貌观察;采用形状测量激光显微镜、扫描电镜对摩擦副表面进行测试;采用MOAⅡ油液分析光谱仪对摩擦油样进行检测。结果表明:在钢球机械研磨和等离子体热效应的耦合作用下,等离子体辅助球磨10 h的偏硼酸钙与还原石墨烯继续球磨10 h后,被细化为10 nm左右的颗粒状,并均匀地负载于还原石墨烯上。等离子体快速加热使得偏硼酸钙粉体表面发生热爆,部分偏硼酸钙飞溅在还原石墨烯上,并随即被其包裹为球状复合结构。等离子体辅助球磨10 h为偏硼酸钙表面引入羧基基团,并在后续球磨中与还原石墨烯表面的羟基发生酯化反应,原位完成油酸对偏硼酸钙和还原石墨烯的表面改性,使得纳米偏硼酸钙/还原石墨烯复合粉体在5W-40型机油中具有良好的分散性。在摩擦过程中,比表面积大的还原石墨烯不断吸附在摩擦表面,同时被还原石墨烯包裹为球状的纳米偏硼酸钙粒子,使摩擦副表面产生多活动中心的滚动摩擦,从而有效改进复合油的减摩抗磨性能。

Fe_3O_(4-)还原石墨烯复合材料的制备及对Pb离子吸附性能的研究

近年来,水中的重金属污染越来越严重,其中Pb2+的污染尤为严重,用吸附法除去水中的Pb2+是最为简单的方法。本文用一种简单、低成本的方法制备了Fe3O4-还原石墨烯(RGO)复合材料,利用X-射线衍射、电子显微、振动样品磁强计、原子吸收光谱仪等仪器测了复合材料的结晶度、粒径、磁性和Pb2+吸附等性能。结果表明,制备的Fe3O4-RGO复合材料具有良好吸附性能,并可以重复利用。

铁氰化铈/还原石墨烯纳米材料的制备及其对水合肼的电化学检测

通过电沉积的方法,在玻碳电极表面上沉积铁氰化铈/石墨烯(Ce HCF/RGO)纳米复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行表征,发现其粒径大小均一。用循环伏安法(CV)研究水合肼在不同电极的电化学行为。结果表明,与RGO修饰电极(RGO/GCE)和铁氰化铈修饰电极(Ce HCF/GCE)相比,铁氰化铈/石墨烯复合物修饰电极对水合肼具有更好的电催化氧化性能。在一定条件下,它对水合肼响应的线性范围为2.87×10^(-7)~8.56×10^(-4)mol/L,检出限为8.5×10^(-8)mol/L。可用于水合肼的电化学传感检测。

室温下铜/还原石墨烯的制备及其在对苯酚电化学测定中的应用

用还原剂,在室温下进行简单的分步制备了还原石墨烯(RGO)表面负载铜纳米粒子(CuNPs)。用各种表征手段对对纳米复合材料进行了表征。用CuNPS/RGO复合材料制备了新型电化学传感器对对苯酚(HQ)进行了检测。该方法具有很高灵敏性的优点,并成功地对环境水样中的对苯酚进行了测定。

聚碳酸酯/原位还原石墨烯复合材料的光氧老化行为研究

研究了光氧老化对聚碳酸酯(PC)/原位还原石墨烯(IrGO)复合材料结构和性能的影响。傅里叶变换红外光谱分析显示PC分子在紫外辐照下发生了光氧化和弗里斯重排反应;同时在老化后,PC/IrGO辐照面的玻璃化转变温度和分子量均高于空白品PC。结合对样品辐照面的红外光谱逐层分析显示,还原石墨烯可以屏蔽紫外光从而抑制PC材料的光氧老化。力学性能测试和断面分析表明,相较于空白品PC,IrGO的存在使得PC/IrGO材料在长期光氧老化之后仍然能保持一定的韧性。

基于MnO_2纳米线-还原石墨烯复合修饰电极的多巴胺电化学检测

通过电化学还原法制备MnO_2纳米线/还原石墨烯复合修饰电极(MnO_2-RGO/GCE),用于多巴胺(DA)的检测。采用扫描电镜和X-射线粉末衍射对不同的修饰电极微观形貌进行了表征,优化了电化学还原条件和测定DA实验条件。此外,还研究DA在裸电极及RGO或MnO_2-RGO修饰电极上的循环伏安响应。MnO_2-RGO/GCE复合修饰电极实现AA、DA和UA氧化峰的有效分离,AA-DA和DA-UA的氧化峰电位差分别为268和128 m V。检测DA的线性范围为0.06~1.0μmol/L和1.0~80μmol/L,检出限为1.0 nmol/L(S/N=3)。制备的MnO_2-RGO/GCE成功用于人血清样品的多巴胺含量分析。