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石墨烯具有优异的光学性质和电学性质,在快速宽光谱光电探测方面有极大的潜力。本文设计并制备一种高性能石墨烯/n型金字塔硅异质结近红外光探测器。高质量石墨烯是采用化学气相沉积法制备的,通过湿法转移将其转移到n型金字塔硅表面,从而获得具有垂直结构的石墨烯/金字塔硅异质结器件。测试结果表明,在无光照条件下,器件的整流比达到了6.9×105;在970 nm近红外光的照射下,电流开关比高达5.3×104,电流响应度、外量子效率、光电压响应度和比探测率分别可达577.6 mA·W-1、73.97%、1.26×106V·W-1和4.92×1012Jones。此外,器件具有快的响应速度,上升和下降时间分别为22μs和14.5μs。最后,还对器件稳定性进行研究,在空气环境中放置3个月后,光电流基本没有衰减,表明了器件具有优异的空气稳定性。 ...
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近年来,随着抗生素的滥用和不加控制的排放,水体中抗生素的检测已经成为环境分析的一个重要研究领域.本文采用简单的超声方法将超薄石墨相氮化碳纳米片(g-C3N4Ns)固定在氧化石墨烯(GO)的表面,形成g-C3N4Ns/GO纳米复合材料,制备了一种基于石墨相氮化碳/氧化石墨烯的新型电化学传感器,用于环境水样中左氧氟沙星(LEV)的检测.在优化的实验条件下,利用差分脉冲伏安法(DPV)对LEV进行检测,线性范围为0.25~90μmol·L-1,检出限为0.073μmol·L-1.该传感器具有良好的稳定性、灵敏度、抗干扰能力和制备简单等优势,并成功地用于测定河水和自来水样中的LEV,具有良好的回收率,为左氧氟沙星的灵敏检测提供了一种可行的方案. ...
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超高导电铜具体是指常温下电导率高于100%IACS的铜基复合材料。在铜基复合材料中增强体的选择会对复合材料的电导率产生重大影响。近年来,随着对碳纳米管和石墨烯的进一步研究,具有良好本征特性的碳纳米材料逐渐成为了当下研究的热门。对于铜基复合材料而言,纳米碳具有作为增强体的巨大潜力,成为主要研究开发的材料,近年来随着科技社会的快速发展,许多新兴领域,如航空航天、精细金属部件、传感器等,对材料的导电性能提出更高的要求,对超高导电铜的需求也日益迫切。综述了超高导电铜的发展现状,包括应用材料体系、增益机制、研究现状以及未来应用前景。 ...
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纳米纤维素(CNF)作为一种天然大分子,碳化后得到的碳纳米纤维素(C-CNF)拥有类似石墨结构,将其用于石墨烯与聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜的组装,可构建高性能稳定堆积结构的电加热薄膜。采用溶液共混法制备石墨烯/C-CNF/PVDF(GCP)分散液,利用真空干燥法制备出GCP薄膜。通过研究得出,GCP薄膜的电阻控制在40.6~74.6Ω,与石墨烯/PVDF薄膜的电阻(89Ω)相差不大。不同石墨烯质量分数的GCP薄膜平衡温度随电压增加呈线性增加,GCP-03膜在6 V电压下可快速达到158℃,与其他薄膜相比温度最高。GCP薄膜在相同电压下可保持在一定平衡温度范围内,电阻呈逐渐降低至一定范围稳定的趋势,薄膜在电阻和温度变化方面具有一定的可控性。从红外热成像得出,GCP膜具有电热性能优良、热稳定性能良好和热量分布均匀等特点,这些优势将利于功能性纺织品在航空航天和工业等各种领域中发挥更大作用。 ...
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为充分利用导电聚吡咯独特的掺杂结构与石墨烯气凝胶丰富的多孔结构,研究了氧化还原活性剂对聚吡咯/石墨烯气凝胶的结构及电化学性能的影响,并制备性能优异的电极复合材料。以对苯醌作为氧化还原活性剂,使用一步水热法制备聚吡咯/石墨烯水凝胶,冷冻干燥后制备得到氧化还原活性复合气凝胶。扫描电子显微镜结果表明,引入对苯醌后有利于获得有序的三维网络结构。傅里叶变换红外光谱、X射线衍射测试结果表明,复合材料中吡咯被成功聚合的同时氧化石墨烯被还原为石墨烯。电化学测试结果表明,对苯醌浓度为5 mmol/L时,复合气凝胶可获得最佳电化学性能,比电容可达304.0 F/g,循环10000次后可保持初始比电容的79.88%。将其与活性炭组装成非对称超级电容器,可获得高的能量密度(41.56 Wh/kg)与功率密度(400 W/kg)。
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