唐捷
,
华青松
,
元金石
,
张健敏
,
赵玉玲
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.09.003
以石墨烯为代表的具有层状结构的二维材料因具有大比表面积等特性成为超级电容器电极材料的热门候选.文章着眼于针对诸如石墨烯、过渡金属二硫族化合物、过渡金属碳/氮化物、层状过渡金属氧化物/氢氧化物等二维材料在超级电容器领域应用的研究,尝试总结了其制备方法、产物形貌特征以及作为电极的性能等,并对这一领域的未来发展和面临的挑战提出了看法与预测.
关键词:
超级电容器
,
双电层电容
,
器赝电容电容器
,
二维材料
,
石墨烯
,
过渡金属二硫族化合物(TMDCs)
,
过渡金属碳/氮化物
,
(MXenes)
,
层状过渡金属氧化物(TMOs)
,
层状过渡金属氢氧化物(TMHs)
姜凌霄
,
李可心
,
颜流水
,
戴玉华
,
黄智敏
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20820
分别采用溶剂热还原和光还原沉积法制备了石墨烯-TiO2和 Ag(Au)/石墨烯-TiO2复合光催化剂,并表征了其相结构、形貌、孔隙率、光谱吸收性质以及组成结构.结果表明,石墨烯与 TiO2通过 C–O–Ti 共价键相互作用, Ag 或 Au 纳米粒子均匀沉积在石墨烯和 TiO2表面.在模拟太阳光照射下,通过对水相中罗丹明 B 和甲基橙的降解,考察了光催化剂活性的差异,并研究了其降解动力学.结果表明,由于量子效率的提高、带隙能的降低以及织构性质的优化,复合光催化剂表现出比纯 TiO2更高的光催化活性.
关键词:
石墨烯
,
二氧化钛
,
银
,
金
,
溶剂热还原
,
光还原
,
罗丹明 B
,
甲基橙
陈鹏飞
,
张利
,
吴强
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.07.020
碳基材料是最具应用前景的模板材料之一.结合近几年不同种类的碳基材料模板法调控制备新材料的发展,综述了利用活性炭、炭黑、碳纳米纤维、碳纳米管、炭气凝胶和石墨烯等碳基材料作为模板来合成新材料的研究进展,最后结合其性能重点讨论了碳基材料在未来工业领域应用的优缺点,并对其发展趋势进行了展望.
关键词:
模板法
,
碳基材料
,
活性炭
,
炭黑
,
碳纳米纤维
,
碳纳米管
,
炭气凝胶
,
石墨烯
谢续明
,
杨睿
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201507001
近年来,利用石墨烯和聚合物复合以及通过纳米复合实现高分子材料高性能化成为聚合物复合材料新的研究热点和前沿.综述了纳米复合材料与高分子材料高性能化的研究现状,重点分析了石墨烯与聚合物界面之间的氢键、π-π堆栈、共价、配位、成核-结晶五个方面的作用机理;介绍了一些高性能纳米复合材料的主要性能;此外,高分子材料的失效研究和寿命预测对于材料的实际应用具有重要意义,以橡胶密封材料为例,重点讨论了其老化失效机理,以及添加剂、应力和油介质对其老化行为的影响,并指出了其今后的发展方向.
关键词:
聚合物
,
纳米复合
,
石墨烯
,
界面
,
高性能化
,
失效机制
,
寿命预测
赵慧敏
,
苏芳
,
范新飞
,
于洪涛
,
吴丹
,
全燮
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60374-4
以石墨烯氧化物和钛酸四丁酯为原料,通过水热法、无氧煅烧转晶合成了graphene-TiO2复合催化剂,并采用透射电镜、X射线衍射、拉曼光谱和X射线光电子能谱等手段对其进行了表征.结果表明,TiO2全部为锐钛矿晶型,呈纳米颗粒状附着在薄膜状的graphene表面.以亚甲基蓝为目标物,评价了graphene-TiO2催化剂的光催化性能.结果表明,graphene-TiO2的光催化降解能力明显优于相同方法制备的纳米TiO2颗粒,且具有较好的稳定性,空穴在降解过程中起主要作用,碱性溶液更有利于催化剂对MB的降解.
关键词:
石墨烯
,
二氧化钛
,
光催化
,
紫外光
,
稳定性
,
空穴
,
pH值
戴宪起
,
孙永灿
,
赵建华
,
危书义
新型炭材料
利用第一性原理方法计算了空位和Si(硅)替位掺杂对In(钢)原子在石墨烯上吸附的影响.结果表明:在低覆盖度下,空位比Si替位掺杂更能增强In在石墨烯上的吸附,主要原因在于空位引入更多的悬挂键,加强了In和石墨烯之间相互作用.而对于较高覆盖度,Si替位掺杂却比空位对In吸附在石墨烯上的影响更强.无论是较高覆盖度还是低覆盖度,空位和Si替位掺杂均增强了In在石墨烯上的吸附.
关键词:
第一性原理
,
吸附
,
空位
,
掺杂
,
铟
,
硅
,
石墨烯
张强
,
程新兵
,
黄佳琦
,
彭翃杰
,
魏飞
新型炭材料
随着石墨负极的成功商用，锂离子电池在智能手机、笔记本电脑等便携式电子设备中已得到广泛的应用。经过20多年的发展，现有基于嵌锂化合物正极的锂离子电池已接近其理论容量，但仍不能满足高速发展的电子工业和新兴的电动汽车等行业的要求，寻找具有更高能量密度的电池系统迫在眉睫。锂硫电池系统具有极高的理论能量密度，在多种储能系统中是最具潜力的一种二次电池。但是锂硫电池中也存在硫的电导率极低、多硫化物溶解迁移等问题，使其在走向实用化的过程中遇到许多困难。纳米碳质材料在新型锂硫电池的开发过程中处于重要地位，通过纳米炭的引入，可以获得导电复合正极材料，控制多硫化物的穿梭，从而有望实现正极硫材料的高效利用。综述了基于纳米炭-硫复合正极材料，尤其是碳纳米管、石墨烯、多孔炭以及其杂化物等材料复合的电极，分析其结构与锂硫电池性能的关系，并展望锂硫电池的发展方向。
关键词:
锂硫电池
,
碳硫复合正极
,
纳米炭
,
碳纳米管
,
石墨烯
,
多孔炭
,
杂化物
李佳铌
,
俞科静
,
钱坤
,
曹海建
,
卢雪峰
,
孙洁
复合材料学报
为了提高环氧树脂的力学性能,采用一步合成法制备得到氧化石墨烯(GO)-SiO2(GO-SiO2)杂化材料,利用扫描电子显微镜(SEM)对杂化材料的形貌进行表征,成功制得了具有三维结构的GO-SiO2杂化材料;将GO、SiO2颗粒和GO-SiO2以相同的含量(质量分数均为0.1％)添加到环氧树脂中制备复合材料,利用万能强力仪测试复合材料的拉伸性能,比较3种填料对树脂基复合材料拉伸性能的影响;再分别将质量分数为0.1％、0.3％和0.5％的GO-SiO2添加到环氧树脂中制备GO-SiO2/环氧树脂复合材料,比较不同质量分数的GO-SiO2对树脂基复合材料拉伸性能的影响;利用SEM对拉伸样条的断截面进行扫描测试,分析了不同种类和不同比例的填料对树脂基复合材料的增强增韧效果,并分析其增强增韧机制.结果表明:GO-SiO2的增强增韧效果明显优于GO和SiO2颗粒,当GO-SiO2的添加质量分数为0.3％时,其增强增韧效果最佳.
关键词:
石墨烯
,
SiO2
,
杂化材料
,
环氧树脂
,
复合材料
,
拉伸性能
,
增强增韧
燕绍九
,
陈翔
,
洪起虎
,
王楠
,
李秀辉
,
赵双赞
,
南文争
,
杨程
,
张晓艳
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.3.007
石墨烯以其优异力学、物理性能以及独特二维结构成为铝基复合材料的理想纳米增强相.金属基纳米复合材料制备技术快速发展,促进了石墨烯增强铝基纳米复合材料在结构和功能材料领域中的广泛研究.石墨烯在铝基体中的分散以及石墨烯/铝的界面控制问题具有重要科学研究和工程应用价值.重点介绍石墨烯增强铝基纳米复合材料最新研究进展,主要包括石墨烯增强铝基纳米复合材料的分散和冶金成型技术及其结构表征和力学性能研究.实验表明石墨烯能够显著提高铝基体力学性能,但作者认为通过优化工艺参数、改善微观结构和控制结合界面能够进一步优化材料性能.此外,为实现工程应用,还需加强石墨烯增强铝基复合材料的腐蚀性能和热、电性等物理性能研究,并突破材料的低成本、大规模制备技术.本文还基于石墨烯独特二维结构和表面状态,对石墨烯的增强增韧机制进行了深入讨论.
关键词:
石墨烯
,
铝基纳米复合材料
,
制备工艺
,
力学性能
,
分散工艺
,
界面结合
,
增强机制
刘世乡
,
杨俊龙
,
黄亚江
,
李光宪
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.11.05
石墨烯是碳原子以sp2杂化形成的、 具有六角型晶格结构的二维片层材料,其厚度薄、 比表面积大,同时还具有优异的力学、 电学、 光学和热学等性能,可以作为纳米填料提高聚合物材料的各项物理及化学性能.阐述了石墨烯及其改性衍生物作为一种新型助剂在改善聚合物阻燃性能、提高抗老化特性等方面中的国内外研究进展.结合石墨烯的物理化学特性及改性方法,讨论了石墨烯提升聚合物阻燃性及抗老化性能的作用效果及机理,其中包括对炭层形成的促进作用、 对氧气或降解产物的阻隔效应、 对老化降解产生的过氧自由基的捕捉作用等.通过分析现有的研究结果,总结了石墨烯在聚合物阻燃与抗老化应用领域中的优势和不足之处,并对其发展前景及有待解决的基本科学问题进行了展望.
关键词:
石墨烯
,
聚合物
,
阻燃
,
老化
,
机理
,
协同
,
物理化学特性
