功能化石墨烯的性能与应用

石墨烯是一种具有独特二维晶体结构的新型碳纳米材料,具有优异的力学、电学、光学和热学性能,但是在溶剂中难以分散限制了其在很多领域的应用.功能化石墨烯提高了分散性,充分发挥了石墨烯的优良性能,在储能、生物医药、传感器和复合材料方面具有光明的应用前景.综述了石墨烯和功能化石墨烯的制备方法、优良性能及其各领域的应用.     

理论研究应力与氮掺杂对石墨烯的稳定性以及带隙的影响

石墨烯作为新型的二维纳米材料,具有巨大的应用潜力,但是石墨烯零带隙的性质不利于其在电子器件领域的应用。该文利用密度泛函紧束缚方法对石墨烯在不同应力和N掺杂下进行了模拟计算,发现了在应力逐渐增加的情况下N掺杂使石墨烯的形成能降低,有利于提高N掺杂后的稳定性。同时,在应力和N掺杂的共同作用下,石墨烯的带隙可以被打开。     

石墨烯的制备方法及表征研究

石墨烯是一种新型二维碳纳米材料,具有许多独特的理化性质。本文重点综述了目前石墨烯制备的主要方法,分析了各种制备方法的特点,对石墨烯表征手段进行了概述,并展望了其发展前景。     

石墨烯复合纳米材料在环境水体修复中的研究与应用

石墨烯作为sp2碳原子组成的一种新型二维纳米材料,具有独特的光学和电学性质,已经成为了材料学、分析化学、环境化学、能量储存等领域的研究热点,并且在环境污染物的分析检测及修复等方面具有很大的潜力,已经得到了许多振奋人心的研究成果。本文在阐述石墨烯结构、特性及其功能化的基础上,对石墨烯纳米材料在环境水体修复方面的研究进行了简要概述,同时展望了其在环境水体修复中的发展前景及方向。     

石墨炔的制备及其在光电化学领域中的研究进展

石墨炔是一种新型二维纳米材料,具有独特的结构与光电性能.本文对其制备方法和性能进行总结,并对石墨炔在光电化学领域中的研究进展进行总结,展望其在相关方向的应用前景.     

石墨烯在强化传热领域的研究进展

 石墨烯是一种单原子层厚度的二维平面碳纳米材料,具有超高的载流子迁移率、高热导率等特性。本文综述目前石墨烯在强化传热领域的研究进展,包括石墨烯热导率的测试方法,以及石墨烯在纳米流体、热界面材料、高导热复合高分子材料方面的应用,并对未来石墨烯的研究方向进行展望。     

功能化石墨烯复合材料在电化学免疫传感器中的应用

石墨烯应用于新型免疫传感器的开发已成为当前研究热点.将石墨烯与其它纳米材料复合,利用不同组分间的相互协同作用,使其应用效率进一步扩大.本文综述了近年来石墨烯复合材料在电化学免疫传感器中的应用,并展望了未来基于石墨烯复合材料的电化学免疫传感器的研究方向.     

基于石墨烯的多维度材料构筑及性能研究进展

 石墨烯是碳原子以六角形密堆积形成的二维原子晶体,具有独特的物理化学性质,在电子器件、能源环境和生物医学等领域有着广阔的应用前景。石墨烯的可控制备和组装是其实现实际应用的前提条件。近年来,相继开发出一系列石墨烯自组装与结构调控的技术方法,得到了多种结构特异、组成丰富和性能独特的石墨烯基多维度结构。本文从水溶性的氧化石墨烯出发,综述从零维到三维一系列不同维度和尺度石墨烯的自组装行为和材料构筑策略。对石墨烯的不同组装结构进行系统分类,提出其多维度组装体系的概念。石墨烯的多维度组装体系,在微纳米尺度上包括零维度的石墨烯基纳米颗粒和一维的石墨烯纳米线,在宏观尺度上包括二维石墨烯薄膜和三维的宏观体结构,最后对相关研究领域的发展趋势进行了总结和展望,结合计算化学的相关结果,预测了一系列未开发的石墨烯自组装结构。     

石墨烯纳米材料在样品前处理中的研究进展

石墨烯是继富勒烯和碳纳米管之后发现的又一种新型碳同素异形体,独特的二维结构,良好的化学稳定性,优良的导电、导热、光学及机械性能,使其迅速成为物理、化学、材料、传感和生物医药等领域的研究热点.由于超大的比表面积(理论上可达2 630m2/g,石墨和碳纳米管分别是10和1 315m2/g)、完美的杂化结构以及大的π-π共轭体系,石墨烯基纳米材料在样品前处理及样品预富集领域也备受关注.本文综述了近年来石墨烯作为固相萃取、固相微萃取、磁性纳米及二氧化钛复合材料在环境、生物、食品、药物等样品制备领域的研究现状,为更好开发石墨烯基纳米材料在复杂和痕量样品前处理中的应用提供参考.     

三维结构化石墨烯及其复合材料

石墨烯是由单层碳原子组成的新型二维碳纳米材料,因具有诸多优良的理化性质而广受关注.三维结构化石墨烯是通过对二维片状石墨烯材料进行弯曲、组装获得的一类结构材料,可有效调控石墨烯的电学、光学、化学、机械和催化特性.基于三维石墨烯及其复合材料构建的器件在储能、传感、催化等方面表现出更为突出的性能.因而,制备和应用三维石墨烯材料已经成为当前的研究热点.文中介绍了三维石墨烯及其复合材料的结构类型,并简要评述了目前三维石墨烯材料应用中所面临的挑战和发展前景.     

改性石墨烯增强天然橡胶性能研究现状与前景

石墨烯是近些年被发现的一种表面积较大的新型二维碳基纳米材料,具有广泛的应用价值。本文介绍了石墨烯增强天然橡胶机理以及石墨烯作为改性剂以不同的改性方式掺杂到天然橡胶中,对天然橡胶制品的物理性能、热力学性能、机械性能、电学性能、导热性能、气体阻隔性能等的不同影响;探讨了石墨烯的改性方式以及其在天然橡胶中的应用前景,并对石墨烯/天然橡胶复合材料的发展所面临的问题进行了分析。     

锂离子电池能源材料研究进展

能源材料是指能源的开发、运输、转换、储存和利用过程中的材料,其中锂离子电池材料是应用和开发前景最好的一种能源材料.改善和提高锂离子电池电化学性能的关键是选取充放电性能良好的电极材料.总结上海大学环境与化学工程学院在新型电极材料领域的研究进展,其中包括锡基纳米粒子、锡基/碳复合纳米材料、碳纳米材料、碳包裹磷酸铁锂复合纳米材料、氧化钴/碳复合纳米材料、氧化镍/石墨烯复合纳米材料,并对该类材料的发展趋势进行展望.     

石墨烯纳米复合材料在电化学免疫传感器中的应用

石墨烯纳米复合材料由于其优异的电化学性质和生物相容性被广泛的应用于制备超灵敏的电化学免疫传感器.通过与其他纳米材料复合,石墨烯的良好导电性等优点被放大,而易聚集、堆叠、生物相容性较差等缺点被克服.因而,对石墨烯的改性工作成为当下研究的热点.本文综述了石墨烯纳米复合材料在构建电化学免疫传感器中应用,包括石墨烯与金属、金属氧化物、高分子聚合物等的纳米复合材料,并对石墨烯纳米复合材料在电化学免疫传感领域的发展方向和前景做出了展望.     

纳米氧化石墨烯在肿瘤显像和治疗领域的研究进展

纳米氧化石墨烯,即石墨烯的氧化衍生物,作为一种新型二维的碳纳米材料,具有超大的比表面积和优异的光热效果等性质,已成为纳米医学领域中备受关注的研究热点.它含有大量的活性化学基团,比如羧基、羰基、羟基和环氧基等,既容易对其进行生物化学功能化,又使其具有很好的生物相容性,因此在生物医学领域中表现出很强的应用潜能.首先简要概述了纳米氧化石墨烯的制备与功能化方法,然后重点介绍它在生物医学领域的应用研究,包括其体内外毒性测试和肿瘤显像与治疗方面的研究进展.     

二维材料研究现状及展望

正二维材料是一大类材料的统称,指的是在一个维度上材料尺寸减小到极限的原子层厚度,而在其他两个维度,材料尺寸相对较大。最典型也是最早实验证明的二维材料是石墨烯。2004年,K. S. Novoselov等人在Science杂志发表文章,报道了通过机械剥离的方法从高取向的裂解石墨中获得了石墨烯,且证明了其独特优异的电学性质。自此之后,以石墨烯为代表的二维材料获得了快速的发展,新的二维材料如雨后春笋般涌现。得     

基于石墨烯和Fe3O4@TiO2@AuNPs纳米复合材料修饰电极用于检测洋蓟素

基于石墨烯(GR)和Fe3 O4@TiO2@AuNPs磁性核壳纳米粒子复合材料修饰金电极,构建了一种电化学传感器用于洋蓟素(cynarin)的定量检测.采用化学合成法制备了石墨烯二维纳米材料和Fe3 O4@TiO2@AuNPs磁性核壳纳米粒子,并利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其形貌和结构进行了表征.考察了...     

工业生产条件下石墨烯基二维材料的制备方法与表征分析

<正>石墨烯基材料结构特殊且具有多项优异的物化性能,因而被认为是最具应用潜力的新型二维碳纳米材料。多年以来,研究人员一直在探索石墨烯基二维材料的结构、制备方法以及表征,但在探索符合工业生产条件的大规模制备方法时,研究人员依然面临着巨大挑战。本文选取近年来应用最广泛的以石墨为基材制备石墨烯相关材料的三类方法,即剥离法、化学法和化学气相沉积法进行深入探讨,并运用拉曼光谱（Raman spectrum）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对石墨烯的层状纳米片进行表征分析。     

石墨烯在化生领域的应用展望

石墨烯是一种新型材料,是由碳原子构成的单层片状二维晶体,具有优异的导电性、透明性和极强的力学性能。石墨烯是目前最薄电阻率最小且坚硬的纳米材料。常见的制备方法有:剥离法、氧化还原法、化学气相沉积法和溶剂热法等。本文在简要阐述石墨烯的结构和性质基础上,介绍其制备方法及各方法的优缺点。对石墨烯在传感器、野战饮水处理器、防毒面具、防护服和晶体管等化生领域的应用进行展望。     

黑磷烯的制备及其在传感检测中的研究进展

黑磷烯是一种新型二维纳米材料,具有独特的结构与光电性能。文章对其制备方法和性能进行总结,并对黑磷烯在电化学传感和气体传感器等方面的研究进展进行总结,展望其在相关方向的应用前景。     

氧化石墨烯: 一种用于癌症诊断与治疗的新型纳米试剂

癌症已经成为危害人类健康最大因素之一.将纳米粒子运用于癌症的诊断及治疗具有很大的应用前景.氧化石墨烯（Graphene Oxide, GO）是一种由单层碳原子以蜂窝状排列而成的二维碳纳米材料,同时在其碳平面上及其片状结构边缘分别含有丰富的羟基、环氧基和羧基等基团.因其极好的理化性质,GO已经在多学科领域中受到了广泛关注.本文综述了GO作为一种新型的纳米诊断治疗试剂在癌症研究中的应用.