研究
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综述了基于MnO2/石墨烯的二元、三元复合材料在超级电容器方面的最新研究进展。由于范德华力造成的堆叠,石墨烯实际比电容并不高。MnO2理论比电容高达1370F/g,但因其赝电容受MnO2片层厚度的限制,实际比电容远小于理论值。将石墨烯和MnO2复合,MnO2纳米结构锚定在石墨烯纳米片之间充当间隔物,可以有效抑制石墨烯的堆叠,增强界面电荷转移,借助二者的协同效应有望实现高比电容、高电导率和良好的循环稳定性。介绍了MnO2/石墨烯复合材料的制备方法及电化学性能。对比分析了MnO2/石墨烯三元复合材料的电化学性能,由于金属氧化物或导电聚合物的引入,电化学性能进一步提升。最后总结指出基于MnO2/石墨烯的多元复合材料和器件还面临着安全可靠、规模化生产以及降成本等一系列问题。随着技术的不断成熟和突破,有望在工业、交通以及日常电子器件中获得应用。...
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利用合成的Fe3O4纳米粒子修饰功能化石墨烯和碳纳米管得到一种吸附性能较好的三维多孔结构磁性纳米复合材料,将该磁性纳米复合材料应用到蔬菜及水果中有机磷农药残留检测的样品前处理过程。通过气相色谱法测定蔬菜及水果中22种有机磷农药的含量,并探讨磁性纳米复合材料在有机磷农药残留检测过程中净化时间,吸附剂用量及pH值的影响。试验结果表明,该磁性纳米复合材料具有净化效果好、能够消除基质干扰、操作简单、有机试剂用量小等优势,在研究不同浓度甲基异柳磷在该磁性纳米复合材料中的净化效果时,得到的关系曲线线性良好,最低检出限为0.0065μg/mL。最佳吸附时间为1.5 min,吸附剂最大用量为10 mg,稳定性好。净化后的样液颜色清澈,对仪器损耗小,基质干扰小。...
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采用粉末冶金的方法,制备了石墨烯/Al-15Si复合材料,研究了石墨烯/Al-15Si复合材料的微观组织形貌对摩擦磨损性能的影响,并运用分形理论,借助于Matlab软件分析复合材料中硅颗粒相形貌特征。结果表明,随着石墨烯添加量的改变,石墨烯/Al-15Si复合材料有不同的分形维数;分形维数反映了复合材料中硅颗粒分布状态,分形维数越大,硅颗粒分布越均匀细小,材料的硬度越高;分形维数可以间接反映复合材料的抗磨损性能,分形维数越大,材料的摩擦系数越低,耐磨损性能越好。...
基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA),本文对本征石墨烯以及掺杂Fe,Co,Ni石墨烯的几何结构和电子性质进行了优化计算,并计算了C2H4在本征石墨烯以及掺杂石墨烯表面的吸附过程,讨论了体系的吸附能、稳定性、DOS及掺杂对键长的影响.结果表明C2H4在本征石墨烯B位的吸附和掺杂石墨烯的吸附为化学吸附,在本征石墨烯T和H位的吸附为物理吸附;掺杂后石墨烯的比表面积增大,与本征石墨烯相比,掺杂使费米能级附近的态密度积分显著提高,表明掺杂石墨烯的电导性会发生变化,从而影响对C2H4的气敏度..C2H4在Fe、Co、Ni分别掺石墨烯的最佳吸附位为T位、H位和B位;掺杂Fe,Ni后体系的吸附能力显著提高,且掺杂Ni时体系的吸附能力最好....
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以六水合硝酸钴为金属源,苯并咪唑为有机配体,对苯二胺改性氧化石墨烯(PGO)为碳载体,采用一步溶剂热法合成金属有机骨架(MOF)-PGO前躯体,经过高温处理制备了多孔Co-N-PGO催化剂。采用比表面积孔隙度分析仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱和X射线光电子能谱等物理表征手段对催化剂形貌、结构以及元素形态进行表征,同时利用线性扫描伏安法和计时电流法对催化剂在碱性电解液中的氧还原(ORR)性能进行测试。结果表明,Co-N-PGO催化剂具有较高的比表面积和电化学活性面积,良好的结晶程度以及丰富的孔洞结构。此外,Co-N-PGO催化剂表现出优异的ORR催化活性,半波电位与商业Pt/C催化剂相比仅相差10mV,同时拥有更好的稳定性及抗甲醇毒化性能。根据K-L方程,Co-N-PGO催化剂在ORR过程中主要为四电子途径,与Pt/C催化剂反应机理相似。...
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