基于石墨烯薄膜材料的肖特基结光伏器件研究进展
摘要：肖特基结太阳能电池因其结构简单、制备方便、成本低廉而受到广泛关注。石墨烯材料具有优异的物理性能以及原料来源丰富、制备成本低,可替代传统的ITO用于制备基于石墨烯的肖特基结太阳能电池。综述了现阶段基于石墨烯肖特基结太阳能电池的研究进展,探讨和分析了不同类型石墨烯肖特基结太阳能电池的性能以及在应用中存在的问题,为后续开展石墨烯肖特基结太阳能电池的研究与应用提供借鉴。电化学还原法制备石墨烯：制备与表征
摘要：目前,关于石墨烯的基础和应用研究已成为研究的热点。高品质石墨烯的规模化制备是其广泛应用的前提。而电化学还原法提供了一种简单、快速、经济和环保的生产高质量石墨烯的途径。首先综述了两种不同的电化学还原方法。阐述了电化学还原法的机理。并且从形貌、还原程度、晶体结构3个方面对电化学还原产物的表征方法进行了分类介绍。最后对其今后的研究和发展进行了展望。石墨烯基复合材料的催化应用进展
摘要：石墨烯作为一种新型碳材料,由于其高比表面积、易分散、易于功能化和化学环境稳定性高等特点,在催化体系中得到了广泛的关注。催化应用是石墨烯基复合材料应用领域中的重要研究方向,目前石墨烯基催化材料除了常应用于光催化、电催化外,其在Suzuki、加氢以及氧化等方面也有了较大发展。对石墨烯基材料相关的合成路线进行讨论,对当下石墨烯基催化剂的研制、应用及其催化性能进行评述。石墨烯规模化制备技术及其产业化应用展望
摘要：石墨烯是一种新型二维材料,具有优异的导电性、热导率、透光率、力学强度等特性,可广泛应用于电子信息、航空航天、光电子技术、绿色能源、生物医药等诸多领域,被誉为21世纪战略新型材料,为世界各国所布局和抢占的战略制高点。目前,石墨烯的大面积、高质量、规模化制备和应用尚处于起步阶段,本文综述了国内外在石墨烯材料制备技术的研究进展,以及在智能终端、能源等领域的应用进展,展望了今后石墨烯行业的关注点。石墨烯补强乳液聚合橡胶研究进展
摘要：石墨烯具有优异的力学和电学性能,是制备橡胶纳米复合材料的重要填料。介绍了石墨烯与氧化石墨烯的结构、性质和表征;重点阐述了石墨烯与氧化石墨烯补强乳聚丁苯和丁腈橡胶的原理、方法以及橡胶纳米复合材料的性能;主要通过非官能化和官能化石墨烯、石墨烯混合填料对乳聚丁苯丁腈橡胶进行补强;补强方法包括原位聚合法、溶液混合法、熔融混合法和胶乳共凝聚法;改善了橡胶的机械性能、导电导热性和气体阻隔性等性能。并对石墨烯作为橡胶补强剂的发展作了展望。铜基板上CVD法生长单晶石墨烯及研究现状
摘要：石墨烯是一种以SP2键结合的二维碳的同素异形体,其独一无二的优异性能,使得其在过去几十年里受到了石墨烯研究工作者的极大兴趣。但石墨烯不同于自然界的石墨,并且受限于小尺寸和低产率。化学气相沉积法（CVD）的出现解决了这些问题,并逐渐发展为一种规模生产大面积、大尺寸、多应用石墨烯的重要方法。但化学气相沉积法生长石墨烯是多晶石墨烯并且由于晶界会产生降解性能。因此,石墨烯生长研究的下一个关键问题是如何让大晶粒单晶石墨烯生长。本文主要叙述了4种代表性预处理铜基板来生长毫米级单层石墨烯的方法：电化学抛光后高温退火、盒状铜箔基板、融化再结晶成新的铜基板、让铜基板富氧。以及现在发展的石墨烯晶粒的特殊空间结构,这些特殊晶粒包括雪花、六瓣鲜花、金字塔和六角形的石墨烯洋葱圈形状。综述了利用不同预处理铜基板的工艺得到毫米级单晶石墨烯的方法。尽管CVD生长单晶石墨烯已经有了空前的进步,但仍然有潜在的挑战,例如,晶元尺寸单晶石墨烯的生长和器件的制作,以及对石墨烯生长机制和生长动力学的进一步了解。石墨烯/聚氨酯复合功能材料研究进展
摘要：石墨烯具有独特的二维结构和优良导热、导电特性,可与聚氨酯复合成一种新型功能高分子材料,具有广泛的应用前景。综述了石墨烯与聚氨酯复合材料的制备方法以及在自修复、UV固化、形状记忆、导电、电磁屏蔽、防紫外线和生物相容性等领域的应用。石墨烯基药物传输系统结合强度和药物扩散的分子动力学研究
摘要：通过在石墨烯片层上分别搭载抗癌药物分子CE6、DOX、MTX、SN38,构建多种石墨烯-药物分子复合体系。然后通过分子动力学模拟考察石墨烯片层大小、药物分子的种类、数目以及搭载方式对复合体系结合强度和药物分子扩散的影响。计算表明,石墨烯片的形变对石墨烯和药物分子的结合有决定作用。石墨烯片的边界对药物分子的扩散有限制作用;相比单面搭载药物分子,双面搭载通常会延缓药物分子的扩散。氧化石墨烯对磷酸钙骨水泥的水化行为的影响
摘要：将氧化石墨烯（GO）分散液作为固化液,研究了该固化液对磷酸钙骨水泥（CPC）的水化行为的影响。利用维卡仪、万能压力试验机和热导式等温量热仪等研究了GO浓度对CPC骨水泥的凝结时间、抗压强度和水化行为的影响。利用X射线衍射和扫描电子显微镜等技术研究了GO浓度对CPC骨水泥固化体的晶相组成和断面形貌的影响。研究结果表明,固化液中加入GO,对骨水泥的断面形貌和水化产物均有影响,同时可以使CPC骨水泥的凝结时间由（36±4）min大幅度延长到（67±2）min,抗压强度由（20.1±1.7）MPa增加到（25.6±2.7）MPa。掺纳米石墨烯片的水泥基复合材料的压敏性
摘要：研究了掺入少量纳米石墨烯片（GnPs）的水泥基复合材料的力学性能、电学性能和压敏性,结果表明,GnPs的掺入显著提高了水泥砂浆的早龄期抗压强度,但对后期抗压强度的影响不大。GnPs表面积较大,将阻塞离子移动通路,故少量GnPs（体积掺量低于0.15%）对改善水泥砂浆导电性的作用效果不明显。GnPs水泥基复合材料能感知应力、应变,GnPs的掺入提高了其灵敏度和重复性。石墨烯负载Fe_2O_3纳米复合材料及储能性能研究
摘要：针对锂离子电池体系,以提高负极材料可逆充放电容量为目的,制备了Fe2O3-石墨烯纳米复合材料,并利用XRD、SEM对其结构和形貌进行了表征分析,通过恒流充放电测试对其电化学性能进行系统研究。采用水热法成功制备了二元的Fe2O3-石墨烯纳米复合材料,纳米Fe2O3分布较为均匀,形貌多为菱形块状或类球状多面体,且与石墨烯片相互交叠,有效抑制了双方的团聚,形成了有利于储锂的堆砌结构。电化学性能测试表明,Fe2O3-石墨烯纳米复合材料的储锂性能大大优于石墨烯和纳米Fe2O3,30次循环后,可逆容量仍高达1 252mAh/g,循环性能优异;随着石墨烯加入量的增大,Fe2O3-石墨烯纳米复合材料的可逆容量越高。新型三维立体结构氧化石墨烯材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附
摘要：通过水热合成法,用植酸（phytic acid）与氧化石墨烯（graphene oxide）反应制备了一种三维结构的石墨烯材料（PA-GO）。利用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶-红外光谱仪（IR）、X射线晶体衍射仪（XRD）对PA-GO的形貌和结构进行表征,结果表明,该材料具有膨松的多孔状结构,有利于对有机物的吸附和回收。将其用于对亚甲基蓝的吸附,研究了吸附时间、溶液初始浓度和温度对吸附效果的影响。研究表明,吸附在4.5h达到平衡,最大吸附量为92.7mg/g,且升高温度有利于PA-GO对亚甲基蓝的吸附。Langmuir等温模型能够较好地描述PA-GO对亚甲基蓝的吸附。氧化石墨烯及热还原产物对CH_4和H_2的敏感性能研究
摘要：以Hummers法获得的氧化石墨为原料制备氧化石墨烯,在不同温度下还原获得不同还原程度的还原氧化石墨烯,采用AFM、XRD、XPS和SEM对样品的结构、官能团及表面形貌进行表征,并采用涂覆法制备氧化石墨烯和还原氧化石墨烯气敏器件。结果表明,所得氧化石墨烯片厚度为1.08-1.72nm,为单层或双层氧化石墨烯。经100-250℃还原后,样品对应的底面间距由8.87nm减小至3.68nm;随还原程度增加,O/C原子比由0.43降至0.32;含氧官能团逐渐减少,其中C-OH含量明显降低;元件灵敏度降低。氧化石墨烯及其低还原程度产物的气敏元件对CH4和H2气体表现出较高的响应和灵敏度,S-GOS对CH4的灵敏度可达81%左右,对H2灵敏度可达77.2%。注塑型烷基化氧化石墨烯/高密度聚乙烯复合膜性能研究
摘要：通过注塑成型制备了均匀分散的十二烷基胺功能化氧化石墨烯（DA-GO）/高密度聚乙烯（HDPE）纳米复合薄膜。X射线衍射（XRD）研究表明,室温条件下DA分子可与环氧基团发生亲核取代而接枝于GO表面。复合材料断口扫描显示,DA-GO以剥离的形式均匀分散于HDPE基体中。均匀分散的DA-GO片层能有效提高HDPE复合膜的气体阻隔性能,当DA-GO含量为0.5%（质量分数）时,复合薄膜的透氧系数从纯HDPE的4.555×10-14 cm3cm/（cm2·s·Pa）降低到1.830×10-14 cm3cm/（cm2·s·Pa）,阻氧性能提高了60%。此外,DA-GO片层的加入使HDPE的热稳定性明显提高。金纳米粒子/石墨烯复合材料高效催化对硝基苯酚
摘要：NaBH4还原的石墨烯（RGO）膜上原位生长金纳米粒子（Au NPs）,用获得的Au NPs/RGO复合材料催化有机污染物对硝基苯酚（4-NP）的还原。复合材料制备过程中未添加其它还原剂和表面活性剂,利用RGO对Au3＋进行还原,Au NPs在RGO表面分布均匀密集,可以有效改善RGO材料的亲水性和催化剂在水相反应体系中的分散性。另外,Au NPs表面无包覆剂,有利于Au表面活性位点与反应物的充分接触,大幅提高催化效率。实验结果表明,在反应体系中加入nAu/n4-NP=3%,4.5%和6%的复合材料进行催化,动力学常数分别高达0.717,1.21和2.511min-1,催化性能远优于同等摩尔（nAu/n4-NP=4.5%）的单一Au NPs。在约4℃静置40d后,该催化剂（nAu/n4-NP=4.5%）仍能在240s内完成对4-NP的催化反应,表现出优异的催化稳定性能。表面铁/氮掺杂介孔石墨烯气凝胶提升微生物燃料电池阳极性能的研究
摘要：以硫酸亚铁铵为铁源和氮源,利用水热反应和冷冻干燥法制备了铁/氮掺杂的介孔还原氧化石墨烯气凝胶（FNGA）。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、比表面分析仪对材料结构进行表征;采用循环伏安法和交流阻抗法对其电化学性能进行研究。结果表明,与直接水热还原得到的石墨烯气凝胶相比较,铁/氮掺杂的石墨烯气凝胶不仅具有孔径在10~20μm之间的三维多孔结构,而且还具有10nm以下的介孔结构并且具有较高的比表面积,当其作为电极材料时可以为电解液中的小分子氧化还原反应提供更多反应位点,将其作为阳极材料应用于希瓦氏菌微生物燃料电池中后,显著提高了电池的放电功率密度与电流密度,电池的最大功率密度可达到10.94 W/m2。为开发低成本高效的微生物燃料电极阳极材料提供了新的思路。Li在石墨烯、BC_3及C_3N表面吸附与迁移的第一性原理研究
摘要：基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Li在本征石墨烯及BC3、C3N表面的吸附和迁移行为。与本征石墨烯相比,硼掺杂浓度为25%（原子分数）时提高了Li的吸附能,而氮掺杂浓度为25%（原子分数）时减弱了Li的吸附能,这归因于掺杂物种具有不同的电子结构。通过NEB方法计算了Li在本征石墨烯、BC3、C3N表面的迁移,结果表明,相比于本征石墨烯,硼掺杂浓度为25%（原子分数）的石墨烯减弱了Li的扩散,而氮掺杂浓度为25%（原子分数）的石墨烯促进了Li的扩散。氰酸酯树脂/氧化锌晶须/石墨烯纳米片导热复合材料研究
摘要：采用四针状氧化锌晶须（ZnOw）和石墨烯纳米片（GNP）改性氰酸酯树脂（CE）制备了系列导热绝缘复合材料,研究了填料的种类和用量对氰酸酯复合材料导热、绝缘及热稳定性能的影响。当树脂基体中加入50%ZnOw或10%GNP时,复合材料的热导率分别达到0.77和0.97 W/（m·K）,较纯树脂基体材料分别提高了185%和259%。将ZnOw与GNP混合填充氰酸酯树脂则更有利于提高复合材料的导热性能,当树脂基体中加入40%ZnOw和10%GNP混合填料时,复合材料的热导率可达到1.54 W/（m·K）,较纯树脂基体材料提高了470%,并且该复合材料仍能够保持良好的电绝缘性能。TGA结果表明,石墨烯纳米片和氧化锌晶须的加入可以明显提高氰酸酯树脂复合材料的热稳定性。
