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建立石墨烯粉体中氟离子(F-)、氯离子(Cl-)、亚硝酸根离子(NO2-)、溴离子(Br-)、硝酸根离子(NO3-)、硫酸根离子(SO4~(2-))和磷酸根离子(PO4~(3-))的离子色谱分析方法。石墨烯样品冷冻研磨后,加入超纯水超声提取,过0.22μm聚醚砜滤膜,以IonPac AS11-HC阴离子色谱柱进行分离,8~40.0 mmol/L KOH淋洗液梯度洗脱,采用电导检测器检测,外标法定量。结果表明,7种阴离子的峰面积与其质量浓度在一定范围内呈现良好的线性关系,检出限和定量限分别为0.001~0.06 mg/L和0.003~0.198 mg/L,相对标准偏差为0.5%~5.7%(n=6),回收率在94.0%~104.0%之间。 ...
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利用溶剂热法,在乙二醇与水混合溶剂中制备了还原氧化石墨烯(RGO)上负载钨酸铋的光催化剂(Bi2WO6/RGO)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对纯相Bi2WO6及Bi2WO6/RGO光催化剂的形貌、结构进行表征,证明Bi2WO6成功复合在RGO上,且Bi2WO6/RGO光催化剂的光谱吸收延伸至可见光。在可见光下,将纯相Bi2WO6及Bi2WO6/RGO分别对亚甲基蓝(MB)进行降解,结果表明,Bi2WO6/RGO与纯相Bi2WO6相比,表现出更好的光催化性能,可能与光生电子与空穴能够快速分离有关。在相同条件下,Bi2WO6/RGO对MB的降解率可达100%,而纯相Bi2WO6的降解率仅为75%,表明Bi2WO6/RGO复合材料是一种新型的具有高催化效率的光催化剂。 ...
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石墨烯作为一种结构、性能独特的二维碳材料在CO2还原转化过程中展现出良好的应用前景,寻找石墨烯丰富的碳质前驱体和可控制备方法是实现其大规模应用的基础。煤炭作为一种富碳矿物资源,含有丰富的官能团和高芳香度纳米石墨微晶结构。以煤炭及其衍生物为碳源制备高附加值石墨烯材料具有独特优势,是同时实现煤炭材料清洁化利用和石墨烯低成本实际应用的重要途径。针对不同变质程度煤种,从化学组成和煤质结构出发,通过适当的分子剪裁和化学结构组装,成功实现了系列多尺度、多形态煤基石墨烯材料的可控制备。常用的制备方式包括:机械力剪切、化学插层氧化、电化学剥离、气相沉积、阳极电弧放电及液相自组装等。如通过化学氧化或超声物理剪裁煤大分子结构制备零维石墨烯量子点;煤炭热解得到的含碳烃类小分子气体通过化学气相沉积制备二维石墨烯薄膜;煤炭高温石墨化后通过物理或化学剥离得到二维石墨烯纳米片;二维石墨烯经过结构自组装制备三维石墨烯气凝胶。由于煤基石墨烯的组成及其表界面结构具有易调控、可修饰等特性,其在CO2还原过程中展现出良好的催化活性。通过总结煤基石墨烯系列材料在CO2光催化、电催化以及光电催化转化过程中的最新研究,认为煤基石墨烯通过增大反应活性位点和改变催化剂表面结构,能够有效提高CO2还原过程的效率和选择性。最后,针对煤基石墨烯组成和结构的调控,以及CO2还原催化剂的结构设计进行了展望。 ...
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以苯胺和氧化石墨烯(GO)为原料,采用原位聚合法,通过改变GO氧化程度制备了不同的聚苯胺/氧化石墨烯(PAGO)复合材料,再利用PAGO对水性环氧富锌涂料进行改性。通过傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、X光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)分析了GO与PAGO的结构和微观形貌;研究了涂层的耐盐雾性、电化学性能、耐冲击性、柔韧性、硬度,并探究了PAGO及锌粉含量对该涂层的耐腐蚀性和力学性能影响。结果表明:以2 g石墨与5 g高锰酸钾制得GO,再用GO制备的PAGO防腐性能最佳。添加PAGO能有效延缓钢材的腐蚀,当PAGO-3添加量为0.2%(质量分数,下同),锌粉含量80%时,制得的PAGO/水性环氧富锌涂料的综合性能最佳;此外,当PAGO-3掺量为0.2%,锌粉含量为60%时,PAGO可取代原水性环氧富锌涂层20%的锌粉,与含80%锌粉的原水性环氧富锌涂层的耐盐雾效果接近。 ...
粉体应用
金属腐蚀给世界经济带来巨大损失,防止金属腐蚀成为人们关注的焦点.采用一种简单的方法合成二硫化钼-氧化石墨烯(molybdenum disulfide-graphene oxide,MoS2-GO),将其作为纳米填料加入水性聚氨酯丙烯酸树脂(waterborne polyurethane acrylic,WPUA)涂层,解决金属腐蚀的问题.首先,利用氨基丙基三乙氧基硅烷(aminopropyltriethoxysilane,APTES)对二硫化钼进行改性合成硅烷偶联剂改性二硫化钼(molybdenum disulfide modified by silane coupling agent,A-MoS2);然后,将A-MoS2与氧化石墨烯(graphene oxide,GO)在N,N-二甲基甲酰胺(dimethyl formamide,DMF)中进行反应得到MoS2-GO纳米粒子;最后,按照不同添加量(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%)将其加入WPUA涂层.结果显示:MoS2-GO纳米粒子成功合成,对比发现其中0.4%MoS2-GO/WPUA涂层的表面平整致密,接触角为99.67°;在3.5%NaCl溶液中浸泡28 d Bode图中|Z|0.01Hz为3.19×107Ω·cm2,Nyquist图为1个半圈,相角图表现为90°的单峰,表明具有更好的防腐蚀性能. ...
产业研究
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