石墨烯基材料调控及防腐蚀机理初探

石墨烯具有优良的物理、化学性能,从其疏水性、微观结构和导电性的角度出发,阐述了石墨烯基材料超疏水调控的几种方式、微观结构及缓蚀剂纳米存储,初步探讨了石墨烯材料的耐蚀机理。通过调控石墨烯的疏水性、微观结构和导电性,可提高石墨烯的耐蚀性,实现石墨烯基材料组成、微观结构和高防腐蚀性能的有机统一,为开发新型防腐蚀技术、工艺和材料体系奠定基础,拓展石墨烯基材料在防腐蚀方面的应用。     

石墨烯的制备及其在能源方面的应用研究进展

近年来,石墨烯以其独特的二维结构和许多优异的性能吸引了物理、化学、材料等领域科学家的关注,并得到了多方面研究。至今,石墨烯的制备方法有多种,其研究取得了一定的进展,为石墨烯的理论研究和实践应用奠定了基础。本文综述了石墨烯的制备方法(固相法、液相法和气相法)及其在能源方面的应用研究现状,并比较了各种方法的优缺点。最后,对石墨烯的未来发展作了展望。     

自组装液晶性石墨烯功能材料的研究进展

目的分析液晶性石墨烯功能材料的研究现状及在电子器件中的应用前景。方法分别从热致液晶性石墨烯和溶致液晶性石墨烯材料的制备、表征和自组装特性等方面对目前的功能性石墨烯材料进行综述,并系统分析石墨烯的自组装性能对其在电子器件中电学性能的影响。结果石墨烯的结构对其电学性能有着重要的影响,自组装技术实现了石墨烯的高度有序性,提升了石墨烯的电学性能。结论自组装液晶性石墨烯材料能够实现高性能的电子器件的制备,有助于石墨烯在电子器件中的广泛应用。     

石墨烯的结构构筑及其应用进展

目的综述石墨烯的结构及其应用的研究进展,为石墨烯在包装研究领域的应用提供思路和基础。方法通过对近年来国内外相关文献的分析和总结,介绍石墨烯在超级电容器、致动器、油水分离功能薄膜方面的研究进展,讨论石墨烯宏微观结构的构筑对各种应用性能的影响。结论石墨烯与功能纳米填料及聚合物之间的协同作用或复合海绵在各应用领域有着良好的性能表现。石墨烯将广泛应用于活性包装和智能包装中。     

氧化石墨烯在纺织品领域的抗菌应用

目的总结归纳氧化石墨烯及其复合材料在抗菌纺织品类包装材料的应用现状,为氧化石墨烯及其复合材料在纺织领域的应用提供参考。方法总结氧化石墨烯的性能、结构特点以及抗菌机理,阐述氧化石墨复合材料、复合纤维材料和复合织物等纺织品类材料的抗菌性能应用,并简单讨论氧化石墨烯的抗菌影响因素和氧化石墨烯的生物安全性。结果氧化石墨烯具有二维纳米结构、优异的比表面积和水溶性,纺织品类包装材料通过与氧化石墨烯的复合应用可改善其抗菌性能。目前,氧化石墨烯抗菌性能的应用尚处于初级阶段,需要更深入的研究。结论随着对氧化石墨烯研究的不断深入,氧化石墨烯在抗菌纺织品类包装材料的应用会越来越广泛。     

石墨烯均匀分散问题研究进展

具有优良性能的石墨烯常被作为增强体加入基体材料中以改进其性能。研究发现,石墨烯增强复合材料的性质在很大程度上取决于石墨烯在基体中的均匀分散程度。而石墨烯增强体在基体中的均匀分散问题一直是研究的难点,这就限制了石墨烯增强复合材料性能的提升及其开发应用。总结了石墨烯在基体中均匀分散方法的研究进展,并展望了其研究方向及发展趋势。     

新型石墨烯复合材料的制备及其催化应用研究进展

石墨烯与聚合物、金属、金属氧化物、有机晶体等形成的新型复合材料性能优异、成本低廉,具有广阔的应用前景。综述了石墨烯复合材料的制备方法及在催化领域中的应用,介绍了石墨烯复合材料及以石墨烯复合材料为载体的催化剂在光催化、电催化及传统化学催化反应中表现出的优异性能,并对其制备前景进行了展望。     

石墨烯薄膜的制备方法及应用研究进展

完美石墨烯由于具有高导电性、高透光性、高柔韧性、高阻隔性、高机械强度、高化学稳定性、超薄等特性,被誉为21世纪最具颠覆性的"新材料之王",引起全球各界的关注,并预期在电子领域、光子领域、能源领域、环保领域、生物医疗健康等领域具有广阔的发展前景。目前,欧洲、美国、日本等众多国家,都把石墨烯列为本世纪最重要的新材料进行研究和开发,并已在新能源、电子等方面取得重要进展和初步应用效果。我国也明确把石墨烯作为国家重要战略材料列入国家"十三五"规划。石墨烯分为石墨烯粉体(还原氧化石墨烯)和石墨烯薄膜两大类。目前研究较多的是石墨烯粉体,且其制备和应用方面都有了系统的研究,并取得了一定成果。对于石墨烯薄膜,研究较多的是其制备技术,虽然对石墨烯薄膜在各个领域的应用均进行了初步研究,验证了它应用于其中的可行性,并预期其在部分应用领域具有显著优势,但多数处于研究初期,还面临众多技术挑战。因为目前制备的石墨烯薄膜性能和理论性能有较大差距,所以需要研究者们一方面改进制备技术,提升石墨烯薄膜性能;另一方面结合石墨烯特性选择拥有显著优势的应用领域进行深入研究,设计能够体现石墨烯薄膜性能优势的产品器件,这样才能真正打开石墨烯薄膜的应用市场。本文首先介绍了化学气相沉积法制备石墨烯薄膜的研究现状及发展趋势。目前,石墨烯薄膜晶畴尺寸多为微米级到毫米级,少数研究机构所制的石墨烯薄膜晶畴可达到厘米级;石墨烯薄膜迁移率一般可达到10 000～30 000 cm~2/(V·s),方阻小于150Ω/,透光率达到97. 7%。石墨烯薄膜发展趋势是开发可控、快速制备大面积、大晶畴、高质量原位沉积石墨烯薄膜的技术和找到可体现石墨烯薄膜优异性能的应用场景。其次在欧盟"石墨烯旗舰计划"科技路线图的框架下,根据石墨烯薄膜的诸多预期特性,结合技术先进性、未来市场规模、可行性、开发周期等方面,选定16项主要应用方向作为重点关注方向,并将其归为七大类应用:透明导电层、分离隔离膜、场效应晶体管(沟道层)、光电探测器(有源区)、导热材料、集流体涂层、催化剂载体。本文重点系统地分析了石墨烯薄膜在上述应用中预期带来的优势、现状和面临的问题,为石墨烯薄膜材料的发展提供研究基础。     

石墨烯及其纳米复合材料的研究进展

石墨烯具有高的比表面积,优异的力学、电学和热学性能,其杨氏模量和拉伸强度可与碳纳米管相媲美,有着广阔的应用前景。本文综述了石墨烯及其纳米复合材料的研究进展,重点介绍了石墨烯的结构、特性以及其在纳米复合材料领域的应用。     

石墨烯在涂料领域的应用

石墨烯作为战略性新兴材料,凭借其优异的热性能、力学性能以及电学性能,已在各种功能涂料中得到了广泛应用,并在涂料领域表现出其独特的作用。本文主要介绍了石墨烯在防腐涂料、导电涂料、防火涂料、抗静电涂料及其他功能性涂料中的应用及效果,最后指出了目前将石墨烯应用到涂料中所遇到的问题。     

石墨烯复合材料的研究进展

石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。本文综述了石墨烯的制备方法并分析比较了各种方法的优缺点, 简单介绍了石墨烯的力学、光学、电学及热学性能。基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向, 本文详细介绍了石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料的制备及应用, 并特别讨论了石墨烯/块体金属基复合材料的制备方法和其优异性能。     

石墨烯纳米材料在药物释放和基因传递中的应用

石墨烯纳米材料由于其独特的结构和优良的机械、光学和电学性能,已经在物理、化学和材料科学等领域广泛应用。最新研究表明其特殊的属性可应用在生物医学领域的,综述了石墨烯纳米材料在生物医学领域如药物释放和基因传递中的应用,最后指出了石墨烯纳米材料在生物医学领域应用中目前存在的问题。     

石墨烯/金属复合材料的研究进展

石墨烯特殊的二维结构和优异的性能使其成为材料领域的研究热点,而石墨烯与金属复合材料是石墨烯应用的重点研究方向之一.概述了近年来石墨烯负载金属纳米颗粒复合材料的制备及其在催化、传感、光谱学方面的应用进展,以及石墨烯增强金属基复合材料在高强度高导热导电领域的研究进展,重点介绍其中一些具有优异性能的研究体系及其在研究中面临的困难.     

石墨烯的特性及其在金属防护层中的应用

石墨烯以其优异的综合性能、良好的化学惰性以及对腐蚀因素的物理隔离和屏蔽,使其在材料防腐蚀领域发挥了重要作用。综述了石墨烯的结构、性能、制备方法和应用,着重围绕复合电镀层、CVD法薄膜及防腐蚀涂层介绍了石墨烯在材料防腐蚀中的研究和应用,并对未来的研究工作进行了展望。     

重点实验室研究进展

正武汉理工大学—哈佛大学纳米联合重点实验室在石墨烯构筑与应用方向取得新进展石墨烯由于高电导率、高柔韧性、表面官能团丰富而广泛应用于修饰电化学储能材料。然而在合成过程中,石墨烯易发生自团聚,限制了其电化学性能的进一步提高。如何提高石墨烯利用效率,将其有序化,一直是石墨烯基储能材料,乃至石墨烯应用领域     

石墨烯的制备及其在超级电容器中的应用研究

石墨烯具有优异的物理、化学和力学性能,成为近年来的研究热点。尤其是其良好的导电性能和大的比表面积,使其在电化学领域中有着巨大的应用前景。综述了石墨烯的主要制备方法,重点介绍了石墨烯及其复合材料在超级电容器中的主要制备方法和应用研究,并对其未来的应用前景进行了展望。     

液相剥离石墨制备石墨烯

石墨烯具有独特的性质和广泛的潜在应用前景,近年来受到广泛的关注。石墨烯材料的制备是研究其性能和探索其应用的前提和基础。液相剥离石墨是一种最可能批量生产石墨烯的方法之一。我们介绍了当前从以原始的石墨为原料直接液相剥离制备石墨烯的发展现状和存在的问题。我们重点讨论有机溶剂辅助剥离和表面活性剂辅助剥离两个比较成熟的液相剥离方法的研究进展,为宏量可控制备高质量石墨烯提供参考。     

石墨烯电输运特性的研究进展

二维蜂巢状结构的石墨烯拥有独特的电学特性,其极高的电子迁移率、异常的量子霍尔效应、室温下亚微米尺度的弹道输运特性使之成为电子元器件研究的热点。简要介绍了近年来石墨烯电学方面的发展概况,其中包括晶界、晶畴对电学性能的影响,石墨烯场效应晶体管,石墨烯量子点,石墨烯pn结,石墨烯电学性能在磁场中的应用和石墨烯相关衍生物的电学性质。     

石墨烯光催化材料及其在环境净化领域的研究进展EI北大核心CSCD

石墨烯作为一种导电率高、比表面积大、化学稳定性强的新型二维碳材料,在光催化技术领域显示出广阔的应用前景。本文综述石墨烯及其复合材料在光催化领域中的研究进展。首先介绍光催化基本原理与石墨烯的优异性能,总结石墨烯在复合光催化材料中的基本作用,即促进光生电子的传输、扩大光吸收强度和范围、提升吸附作用等。然后介绍各种石墨烯光催化复合材料(石墨烯/无机半导体、石墨烯/有机半导体、石墨烯/金属纳米粒子)及其多种合成方法。同时进一步阐述石墨烯光催化材料在环境净化领域中的应用,重点介绍在空气净化、水中微量污染物净化及废水处理方面的应用。最后指出目前的石墨烯光催化材料仍然存在催化效率低、成本高、不能实现大规模生产等问题,而对其结构及制备工艺等进行优化有望改善材料性能,提高其实际应用价值。     

石墨烯分子模拟研究进展

石墨烯作为一种新型碳材料,是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体,由于其优异的电学和力学性能,备受科学家青睐。分子模拟技术作为一种新的研究方法,在石墨烯研究中的应用具有重要的启发和指导意义。评述了近几年国内外应用分子模拟技术研究石墨烯的部分工作,主要包括石墨烯力学性能、电学性能、储氢能力以及场发射性能的研究。