电沉积石墨烯防腐涂层的研究进展

石墨烯材料的二维平面结构以及优异的抗渗性使其在防腐领域备受关注,电沉积法可以实现石墨烯片层在涂层中的有序排列,增强涂层对外界腐蚀性电解质的阻隔。简单介绍了电沉积法制备石墨烯涂层的原理,详细综述了近年来以电沉积法制备金属基石墨烯复合涂层和导电聚合物基石墨烯复合涂层的研究进展,分析了石墨烯改善在不同基质涂层的原理。最后,展望了石墨烯、金属和导电聚合物三元复合材料在防腐涂层中的应用,并且对两种复合涂层的优缺点进行了简单的总结。     

氧化石墨烯和石墨烯在催化领域中的应用研究进展

石墨烯具有独特的二维平面结构,其导电性能好,比表面积大,耐酸碱,耐高温.基于石墨烯的优异特性,本文作者从材料的合成和结构等方面对石墨烯基催化剂的研制及其催化性能进行了评述.介绍了石墨烯催化体系的类型和机理,对石墨烯催化中存在的问题进行了简单分析,并对石墨烯在催化领域的应用前景进行了展望.     

石墨烯基纳米材料在抗菌涂层中的研究进展

抗菌涂料广泛应用于医疗保健、食品保鲜和医院消毒等多个行业领域。石墨烯是目前最受欢迎的纳米材料之一,在抗菌方面细菌表现出低耐药性,同时对哺乳动物细胞有较小的细胞毒性。石墨烯从物理和化学两个层面协同发挥抑菌效果,物理方面其尖锐边缘与细菌细胞膜的直接接触从而对脂质分子进行破坏性提取,而化学方面通过氧化应激所产生的活性氧以及电荷转移破坏细菌细胞膜。此外,石墨烯用于作为分散和稳定各种纳米材料的载体,且得益于材料之间的协同作用,其复合材料具有较高的抗菌效率和良好的生物相容性,目前已在抗菌包装、伤口敷料和器械表面清洁等方面投入使用。本文首先概述了石墨烯的结构、安全性以及抗菌机理,对石墨烯复合涂层所取得的重要成果进行简要总结,最后综述了石墨烯材料在支架表面改性中的研究进展,展望了石墨烯抗菌涂层的未来发展趋势。     

石墨烯及其衍生物在催化领域的应用

石墨烯具有特殊的光、电、热和力学等特性,期待被广泛应用于不同领域中,成为新型基础材料.然而,石墨烯完美的蜂巢结构、单一的元素组成,不利于其在催化领域的应用,通过掺杂改性可以对石墨烯的结构和性质进行调控,使其在燃料电池、光催化、电催化等领域表现出优异的性能.我们综述了氧化石墨烯、还原石墨烯、掺杂石墨烯等改性石墨烯的合成、表征及其在催化领域的研究进展,并结合自己的研究提出展望.     

导电高分子在金属防腐领域的研究进展

综述了导电高分子用于金属防腐领域的最新研究进展，并且探讨了其相关的防腐机理。     

氧化石墨烯薄膜的光电化学性质

用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO), 在质子化的氧化铟-氧化硒导电玻璃基片上制备了静电自组装薄膜, 通过紫外-可见光谱和扫描电镜对薄膜进行了表征并研究了薄膜的光电化学性质. 结果表明, GO薄膜是一种稳定的光电阴极材料, 在光强为100 mW/cm²的白光照射下, 偏压为－0.4 V时, 0.1 mol•L^－1的Na₂SO₄溶液中薄膜电极的光电流密度达3.72 μA/cm².     

石墨烯及氧化石墨烯对分离膜改性的方法、效能和作用机理

石墨烯及氧化石墨烯由于其独有的性质在分离膜领域引起广泛关注。本文综合分析了石墨烯及氧化石墨烯在分离膜改性方面的几种典型应用,即共混膜、多孔石墨烯膜和层状排列氧化石墨烯膜,并结合其制备方法、效能和作用机理进行阐述。结果表明,相转化法制备的共混膜可以提高膜通量和截留率、增加膜的亲水性并有效抑制膜污染,但是其并不能充分发挥氧化石墨烯独有的结构和性能优势,具有一定的局限性;层薄和机械性能强的完美结合使石墨烯可以通过打孔形成分离性能较好的多孔石墨烯膜,但是制备大片石墨烯的难度和不成熟的打孔技术限制了其进一步发展;而层状排列的氧化石墨烯膜可充分发挥氧化石墨烯材料的特性,以层间间距作为主要运输通道有利于充分发挥氧化石墨烯高输运速率的优点和高选择性的特性,为开创下一代高通量、高选择性、强抗污染性的高性能分离膜提供了重要思路。     

离子液体/石墨烯复合光固化涂层的制备及性能研究

石墨烯在聚合物基体中分散不良是制约其应用的一个重要原因，尤其在石墨烯含量较高时，团聚不可避免。本文通过季铵化、亲核取代和阴离子置换反应，合成了双官光聚合离子液体单体。将其与石墨烯混合分散后，再和光固化环氧丙烯酸树脂6215-100复配，制备不同比例的复合涂层配方，并采用UV固化的方式在玻璃基材上成膜。利用衰减傅里叶全反射红外（ATR-FTIR）和核磁氢谱（¹HNMR）对可聚合离子液体单体进行结构表征，而复合配方的光聚合动力学、涂层的热性能和石墨烯的分散情况则通过实时红外（RTIR）、热重分析（TGA）和显微镜等手段进行表征。结果表明，光聚合离子液体对于石墨烯的分散具有良好的促进作用，涂层在1%和3%石墨烯含量的情况下表现出良好的热性能。     

实验和理论研究石墨烯氧化物的铁电性

基于独特的结构和性质, 石墨烯在很多领域都表现出了巨大的潜力. 作为制备石墨烯的主要母体材料, 石墨烯氧化物在室温条件下被观测到具有弱的铁电性. 石墨烯氧化物的表面和边界上会存在大量的羟基, 这些羟基有序重复排列而构成了一维的氢键链, 这些有序氢键链可能是石墨烯氧化物呈现铁电性能的主要原因.     

石墨烯/高分子复合薄膜的制备及应用

石墨烯是一种单原子厚度的二维碳纳米材料,具有优异的光、电、热和力学性能,以及巨大的比表面积.石墨烯与高分子之间能够通过共价或非共价作用(氢键、π-π作用、静电作用等)进行复合.这些相互作用既增加了石墨烯在高分子中的溶解性或分散性,也可以提高复合材料的性能或拓展其功能.目前常用的制备石墨烯高分子复合材料的方法有溶液混合、熔融共混和原位聚合等.该类复合材料可以通过蒸发溶剂、溶液涂覆、真空抽滤、层层自组装等途径加工成相应的复合膜.石墨烯高分子复合薄膜在制备高强度结构材料、超级电容器、光伏器件、锂离子电池负极材料以及传感器等方面具有重要的应用价值.本文综述了近年来石墨烯高分子复合薄膜的制备和应用方面的研究进展,并对该领域进行了展望.     

聚苯胺水性涂料的制备及其防腐性能

将有机磷酸(乙二醇单甲醚磷酸酯和乙二醇单甲醚磷酸二酯混合物)（OP）掺杂得到的导电聚苯胺（PANI-OP）加入到水性环氧树脂（WER）中,制备了聚苯胺水性防腐涂料,并且研究了其防腐蚀性能和防腐蚀机理。 透射电子显微镜观察表明,导电聚苯胺质量分数为0.1%时,其粒径分布范围为50~100 nm。 电化学阻抗谱以及开路电压的变化表明,聚苯胺的存在显著提高了涂层的防腐效果。 金属基底光电子能谱结果表明,聚苯胺水性涂料良好的防腐性能缘于在金属表面生成了致密的氧化物膜以及掺杂剂离子与溶解金属生成了不溶性的盐。     

羧基功能化石墨烯及其壳聚糖复合膜的制备与性能

采用Hummers法制备氧化石墨,化学分散法制备羧基功能化石墨烯。采用FT-IR、XRD对产物进行表征;用静电自组装法将其与壳聚糖（CS）复合制备复合膜,对复合膜的荧光性能及其修饰玻碳电极对葡萄糖的电催化氧化还原性能进行了研究。结果表明：制备的功能化石墨烯含有羧基;壳聚糖-石墨烯复合膜具有光致发光性能;复合膜修饰玻碳电...     

石墨烯用于金属腐蚀防护的研究

单层无缺陷石墨烯具有优异的屏蔽性能,能阻隔氧气、水分子等腐蚀因子到达金属基体表面,被认为是已知最薄的腐蚀防护涂层。基于石墨烯在金属腐蚀防护领域巨大的应用潜力,本文从石墨烯薄膜防护涂层、石墨烯/有机防护涂层以及石墨烯-导电高分子/有机防护涂层等方面进行系统总结,重点围绕石墨烯薄膜存在的问题以及石墨烯在有机涂层中均匀分散等进行详细分析和介绍,同时对石墨烯基防腐涂料的未来发展进行了展望。     

石墨烯/银复合薄膜的制备及表征

采用静电自组装技术,通过交替沉积聚(二烯丙基二甲基氯化铵)(PDDA)(或硝酸银)和氧化石墨烯,制备氧化石墨烯/PDDA薄膜和氧化石墨烯/硝酸银复合薄膜。然后在600℃下通入氩气和氢气进行气氛还原得到石墨烯薄膜和石墨烯/银复合薄膜。采用AFM、SEM、XPS、UV-Vis以及四探针电阻仪等对薄膜结构及性质进行表征。结果表明,通过静电自组装法可以获得生长均匀的薄膜。对比于相同自组装次数的石墨烯薄膜,石墨烯/银复合薄膜具有更好的透光性和更低的薄膜方块电阻。在λ=500 nm时,四层石墨烯/银复合薄膜的透过率为85%左右,而石墨烯薄膜的透过率为72%左右;石墨烯薄膜的方阻为161.39 kΩ.□-1,而石墨烯/银复合薄膜的方阻为99.11 kΩ.□-1。     

石墨烯复合材料电化学免疫传感器在肿瘤标志物检测中的应用

监测肿瘤标志物水平变化是评估肿瘤治疗效果的重要方法.基于石墨烯复合材料构建的电化学免疫传感器可实现对肿瘤标志物的检测,检测灵敏度高、特异性好,是快速、准确分析肿瘤标志物含量的理想检测工具.本文重点阐述了石墨烯复合材料的电化学免疫传感器在肿瘤标志物检测中的应用进展.总结了其在肿瘤标志物检测中应用的优势和不足,最后对基于石...     

Theoretical Study on the Aggregation and Adsorption Behaviors of Anticancer Drug Molecules on Graphene/Graphene Oxide Surface

Graphene and its derivatives are frequently used in cancer therapy, and there has been widespread interest in improving the therapeutic efficiency of targeted drugs. In this paper, the geometrical structure and electronic effects of anastrozole(Anas), camptothecin(CPT), gefitinib (Gefi), and resveratrol (Res) on graphene and graphene oxide(GO) were investigated by density functional theory (DFT) calculations and molecular dynamics (MD) simulation. Meanwhile, we explored and compared the adsorption process between graphene/GO and four drug molecules, as well as the adsorption sites between carriers and payloads. In addition, we calculated the interaction forces between four drug molecules and graphene. We believe that this work will contribute to deepening the understanding of the loading behaviors of anticancer drugs onto nanomaterials and their interaction.     

Fluorescence and Sensing Applications of Graphene Oxide and Graphene Quantum Dots: A Review

Graphene oxide and graphene quantum dots are attractive fluorophores that are inexpensive, nontoxic, photostable, water‐soluble, biocompatible, and environmentally friendly. They find extensive applications in fluorescent biosensors and chemosensors, in which they serve as either fluorophores or quenchers. As fluorophores, they display tunable photoluminescence emission and the “giant red‐edge effect”. As quenchers, they exhibit a remarkable quenching efficiency through either electron transfer or Förster resonance energy transfer (FRET) process. In this review, the origin of fluorescence and the mechanism of excitation wavelength‐dependent fluorescence of graphene oxide and graphene quantum dots are discussed. Sensor design strategies based on graphene oxide and graphene quantum dots are presented. The applications of these sensors in health care, the environment, agriculture, and food safety are highlighted.