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采用加热蒸发法制备了载铁氧化石墨烯壳聚糖(Fe-GOCS)复合球,对合成材料进行了表征,研究其对吸附Cr(Ⅵ)的影响因素。结果表明,随pH的降低,Fe-GOCS对Cr(Ⅵ)的吸附量增加。准1级动力学模型可用于描述0~10 h对Cr(Ⅵ)的吸附动力学过程,而10~45 h阶段对Cr(Ⅵ)的吸附符合准2级动力学方程。随环境温度的升高,FeGOCS对Cr(Ⅵ)吸附容量变大,吸附过程为自发的吸热反应,并符合Sips和Langmuir吸附等温线模型,对Cr(Ⅵ)的最大吸附量可达141.5 mg/g。材料经过5次吸附-解吸附后,对Cr(Ⅵ)的平衡吸附容量仍有77.2 mg/g。傅立叶红外光谱和X射线衍射仪证明Fe-GOCS上的-NH——2和负载的铁氧化物参与了Cr(VI)的吸附。 ...
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以氮化硼(BN)和多层石墨烯(MG)为复合填料,通过溶液沉淀法,制备了聚丙烯酸基复合高导热界面材料。研究了填料含量和配比对复合材料导热性能的影响,实验发现随着BN和MG含量的增加导热性能先升高后降低,导热系数在BN∶MG=1∶0.3时最大(6.0 W·m-1·K-1)。通过扫描电镜(SEM)分析复合材料的微观形貌,结果显示在BN∶MG=1∶0.3时,复合填料之间的协同作用发挥的最好,形成了致密的导热网络,因而有效的提高了复合材料的导热性能。该材料除了具有较高的导热性能外,还具有一定的柔性、可塑性和自修复性能,在一定条件下能够对热界面材料的内部损伤进行修复,从而大大延长热界面材料的使用寿命。这对于维持热界面材料的正常使用,确保设备内部热量的有效传出具有重要的意义。 ...
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采用Hummers法合成了氧化石墨烯(GO),然后以三聚氰胺为前驱体,在马弗炉中热聚合合成石墨状氮化碳(g-C3N4),并将GO和三聚氰胺按不同质量比混合均匀后,采用同样方法制备一种全新的GO/g-C3N4复合光催化剂。通过X射线衍射、红外光谱和扫描电镜等手段对所制备的样品进行了表征。结果表明:引入GO不仅使g-C3N4的大部分结构得到保留,而且没有改变g-C3N4的键合形式,但使g-C3N4表面出现了不规则孔洞和类球状颗粒,大大增大了g-C3N4的比表面积。在LED灯下用亚甲基蓝(MB)水溶液制样进行光催化活性评价,发现复合光催化剂的MB降解率均高于纯g-C3N4(6.41%),且1.00%GO/g-C3N4效果最好(21.84%),提升了3.41倍。最后探究了催化剂用量、温度和循环次数对复合光催化剂性能的影响。 ...
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为了开发新型功能材料,使用石墨烯(rGO)和石墨相C3N4(g-C3N4)对CuMn2O4进行改性。采用X射线衍射仪、比表面积分析仪、X射线光电子能谱仪和电化学工作站等对改性前后的CuMn2O4进行了表征;比较了改性前后CuMn2O4对二苯甲酮-4(BP-4)的降解效果以及对溴酸盐的抑制效果;分析了2种复合催化剂的结构与性能之间的关系。结果表明:2种复合催化剂的比表面积、总孔容积和平均孔半径均有所增加;与CuMn2O4相比,CuMn2O4/rGO的比表面积增大了17.68倍,CuMn2O4/g-C3N4的比表面积增大了5.09倍;rGO和g-C3N4的改性不仅增加了催化剂的氧空位,而且增加了催化剂的阻值;与CuMn2O4相比,CuMn2O4/rGO中氧空位(OV)的相对含量增加了2.51倍,CuMn2O4/g-C3N4中OV的相对含量增加了2.74倍,且CuMn2O4/rGO的阻抗增大了18.70%,CuMn2O4/g-C3N4的阻抗增大了46.93%;rGO和g-C3N4改性后的催化剂均能进一步加快BP-4的降解,与CuMn2O4相比,CuMn2O4/rGO催化臭氧降解BP-4的速率提高了5.98倍,CuMn2O4/g-C3N4催化臭氧降解BP-4的速率提高了5.37倍。但是,二者对于溴酸盐生成量的抑制效果存在显著差异,与CuMn2O4相比,CuMn2O4/rGO催化臭氧能使的生成量减少100%,而CuMn2O4/g-C3N4催化臭氧对生成量的抑制效果没有提升。因此,CuMn2O4/rGO更适用于催化臭氧氧化过程。以上研究结果可以为多相催化臭氧氧化过程筛选新型高效催化剂提供参考。 ...
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为制备耐高温、寿命长的金属镀层光纤,利用化学镀技术在石英光纤表面制备Cu基镀层。同时将石墨烯片层材料引入镀液,制备了Cu-石墨烯复合镀层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)、Raman光谱仪等,对石墨烯片层和Cu基镀层的微观形貌进行表征。利用电化学工作站、纳米压痕仪等对金属镀层的性能进行测试。利用热震法对Cu基镀层与光纤基体的结合性能进行分析,同时对金属镀层光纤进行导光测试。结果发现:Cu-石墨烯镀层相对Cu镀层,镀层组织致密,晶粒细小,质量更优。Cu-石墨烯镀层硬度、弹性模量分别提升了35.3%、34.0%。Cu-石墨烯镀层的腐蚀电位Ecorr提升了32.3%,腐蚀电流icorr减小了22.5%,其耐蚀性能明显提升。石英光纤表面化学镀覆Cu金属镀层,能够克服光纤包层光滤除器在实际应用中因局部温度过高而烧损等问题,同时对光纤的信号光传递并无影响。石墨烯片层对光纤对表面镀层质量、提高防腐等性能影响较大,在提升光纤使用寿命方面具有重要意义。 ...
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通过将纳米管解压缩可以很容易地生产石墨烯纳米带,因为碳纳米管结构可以被认为是卷起的石墨烯筒。这是一种特殊的2D石墨结构,具有出色的性能。应用领域广泛,包括晶体管、光学和微波通信设备、生物传感器、化学传感器、电子存储和处理设备以及纳米机电系统和复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜的形貌,通过拉曼光谱法表征石墨烯的性质,并通过半导体参数测量系统测量薄膜的电导率。拉曼光谱表明,通过优化工艺可以增强石墨烯的拉曼特性。碳纳米管制备石墨烯带的两个重要参数是激光能量密度和辐照时间。在这项研究中,通过准分子激光辐照碳纳米管薄膜来生产石墨烯纳米带。实验结果表明,在150 mJ的激光能量下,观察到连接时碳纳米管没有打开。在450 mJ的能量下,可以有效地破坏碳纳米管,并且使其部分地形成石墨烯带。此时,膜的电导率达到最大值。由于蓄热作用,在碳纳米管壁上出现大量的多孔结构。 ...
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