粉体应用
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为了获得用于新型炭基超级电容器的高比容量电极材料,本文以化学氧化法制备的氧化石墨烯为原料、对苯二胺低聚物为改性剂,在溶剂热条件下制备了氧化石墨烯-对苯二胺低聚物的复合物。通过紫外可见吸收光谱研究了对苯二胺低聚物的分子结构随加热时间的变化情况。采用X射线衍射光谱、扫描电镜、循环伏安等方法,对该复合物的结构、形貌、容量性能、循环稳定性等进行了表征。结果表明,对苯二胺低聚物可有效扩大氧化石墨烯的层间距,复合物呈紊乱堆砌态,其中60℃水浴加热48 h制备的低聚物改性氧化石墨烯的效果最为明显,其复合物的比容量可达453 F/g,且经过600次循环后比容量保持率在98%以上。用该复合物制得超级电容器,以电极活性物质计,其能量密度为6. 8W·h/kg时,功率密度为516. 3 W/kg,且经1 000次循环后比容量保持率在90%以上。实验研究表明:对苯二胺低聚物改性氧化石墨烯复合物在能源存储等方面具有潜在应用前景。 ...
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以烯丙基磺酸钠(ALS)为可聚合乳化剂,采用种子乳液聚合法制备丙烯酸功能化纳米氧化石墨烯(FAGO)/丙烯酸酯复合乳液。通过红外光谱、XRD表征GO、FAGO的结构,通过SEM和TEM观察GO、FAGO、纳米FAGO/丙烯酸酯复合乳液的形貌。结果表明,丙烯酸上的羧基与GO羟基反应生成了酯键;FAGO的边缘发生扭曲变形,局部产生较多褶皱,体系的不规整度显著增加;纳米FAGO/丙烯酸酯乳胶粒子呈规则的球形。纳米粒径电位分析表明,纳米FAGO/丙烯酸酯复合乳液粒径大小均一,分散性良好,随着ALS加入量的增加,纳米FAGO/丙烯酸酯乳胶粒子的粒径逐渐减小,其分散性指数(PDI)先减小后增大,相应的Zeta电位逐渐升高,乳液的黏度逐渐增大,乳胶膜耐水性变差,当ALS用量为0.8wt%时,纳米FAGO/丙烯酸酯复合乳液综合性能最佳。 ...
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粉体应用
产业研究
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石墨烯因其独特的分子构型、卓越的物理化学性能而受到广泛关注.本文首先利用分子动力学模拟比较了单层石墨烯、铜、二氧化硅三者表面的浸润性,除了接触角的比较,还分析了基底表面的水分子排布,得到石墨烯表面的特征水分子排布为:表面有两层密集的水分子层,其中靠近基底的密集水分子层中O—H键与垂直基底方向夹角集中在90°附近,并且基底表面的氢键几乎都垂直于基底.另一方面,本文研究了石墨烯浸润透明特性,发现在铜和二氧化硅上添加一层石墨烯,对铜的浸润性影响较小,对二氧化硅的浸润性影响很大,不仅使其上接触角显著增大,还使得基底表面的水分子排布呈现出类似单层石墨烯上的规律.本文使用分子动力学模拟方法从微观尺度验证了文献的实验结果,从基底表面水分子排布角度分析了石墨烯独特的浸润透明特性,为进一步开发石墨烯在微结构设计上的应用提供了理论指导. ...
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采用熔融纺丝法制备渔用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/石墨烯(GR)纳米复合纤维,研究了GR含量对UHMWPE纤维结构、热性能、力学性能与蠕变性能的影响。结果显示,GR在UHMWPE纤维基体中的分散情况以纳米级厚度为主,当GR含量为1‰和3‰时,GR在UHMWPE纤维基体中分散均匀,当GR含量为5‰时,GR在UHMWPE纤维基体中出现大的团聚体。与纯UHMWPE纤维相比,UHMWPE/GR纳米复合纤维的断裂强度和结节断裂强度均有显著提高,表明一定含量的GR可有效增强UHMWPE的抗蠕变性能且降低其蠕变速率。当GR含量为3‰时,断裂强力提高了31.9%,蠕变率降低了27.3%。当UHMWPE经GR改性后,纳米粒子与聚乙烯链段相互作用力增强,晶区附近受限的非晶区链段增多,α转变峰逐渐增强增宽。研究表明,通过纳米改性技术,可以显著提高超高分子量聚乙烯纤维的力学性能和抗蠕变性能,为实现渔用材料的高性能化提供理论依据。 ...
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合成了以纳米材料氧化石墨烯为载体的表面分子印迹固相萃取材料,建立了分子印迹萃取联用高效液相色谱法检测牛奶塑料包装袋中的塑化剂邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)残留的方法。以氧化石墨烯为基质、DEHP为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体、 N,N -二甲基甲酰胺为溶剂,通过沉淀聚合法合成表面分子印迹材料,优化了合成条件并对产品进行红外光谱、透射电镜表征。对产品的吸附性能(包括选择性、吸附平衡时间、吸附容量、重复使用率等)进行测定。在最优萃取条件下对牛奶包装袋提取液中DEHP进行选择性富集,通过高效液相色谱-紫外法检测,线性范围为0.5~50 mg/L ,检出限为0.03 mg/L ,定量限为0.1 mg/L 。3种加标浓度下回收率为81.6%~92.4%,相对标准偏差(RSDs)小于7%。结果表明,该方法能够应用于实际样品中DEHP分析。 ...
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