通过微波辅助的Diels-Alder反应实现石墨烯与二甲基乙酰二羧酸酯的石墨烯的功能化。通过互补的特征技术,对修饰纸的物理,化学和电化学性质进行了研究。密度功能理论计算被用来检查功能化机制,并强调缺陷的作用,例如在去角质期间在石墨烯中引入的环氧桥等缺陷。我们的发现为大规模生产高质量石墨烯材料的有效和成本效益的方法提供了宝贵的见解。具体而言,评估了含有功能化石墨烯的阳极材料的电化学性能,以用于锂离子电化学能源存储设备,显示出极好的电化学可逆性和速率能力。循环伏安法分析揭示了几个循环后的材料稳定,导致库仑效率高达95%,放电能力为162.3 ma·H·H·H·g -1。电静态循环测试表明,材料电极在10C的C率下保留其初始容量的57%,表明高功率能力。这些有希望的结果位置有机修饰的石墨烯是锂离子CA的潜在材料,其特定能力与较低电位的最后一个插入阶段能力保持一致。总体而言,该研究的发现为基于石墨烯的材料在储能应用中的发展提供了重要贡献。
假体关节感染(PJI)对植入患者构成了重大风险,需要多次重新感染的手术。这种感染的主要原因是在皮肤上存在于灭菌方案中幸存下来的无害细菌物种。抗生素由于缺乏新植入的部位的脉管系统而显着降低了疗效,从而使微生物形成具有更大耐药性的生物膜。氧化石墨烯(GO)在提供无药抗菌特性的同时具有良好的生物相容性。这项研究的重点是钛合金植入物稳健涂层以促进骨再生的发展和表征,同时抑制微生物生物膜对植入物表面的粘附。这项研究的新颖性是在生物医学应用中使用专有煤炭氧化石墨烯(C-GO)。c-go已被证明具有更多的功能氧基团以促进细胞粘附,同时还使用石墨去角质方法维持比较薄的层。作为强大抗菌药物的替代方法,假设石墨烯 - 氧化物的先进涂层将为钛植入物提供防御性,被动的抗菌层。GO通常非常昂贵,但新开发的过程提供了一种经济且环保的生产方法,可从煤炭(C-GO)生产GO。结果是一种廉价的涂层,能够使MRSA在钛合金手术螺钉上的生物膜形成减半,此外还可以提供改善的骨细胞粘附和硬组织兼容性。
摘要 - 最常见的材料之一是具体的。混凝土由于其高抗压强度以及其他好处,例如防水性,低维护成本,易于成型,成型尺寸和形式,低制造能源消耗等等,因此优于其他建筑材料。某种形式的拉伸加固对于混凝土是必需的。在这项研究中,将石墨烯添加到M30级的混凝土中,以提高其分裂的拉伸强度,抗压强度和抗裂纹时的抵抗力。“高剪切去角质”是混合石墨烯和水的过程的术语。石墨烯和混凝土之间存在明显的差异。用石墨烯折叠的混凝土还降低了“碱 - 硅基反应”。这项研究的目的是使用水泥复合材料来研究石墨烯及其衍生物。在这项工作中采用的石墨烯中的氧化硅官能团被聚合并使与水泥水合物的化学相互作用变得无效。石墨烯的另一种用途是作为抗腐蚀覆盖物。我们正在测试地石墨烯的不同百分比-0.5%,1.0%,1.5%和2.0%的水泥重量 - 在混凝土样品中,尺寸为150 x 150 x 150毫米的立方体,横梁和500 x 100 x 100 mm的横梁。将结果与常规水泥混凝土的结局进行了比较。在添加不同百分比的石墨烯后的7、14和28天后检查了混凝土标本的机械特性。“混凝土的最佳强度”是结果。
抽象的二维(2d)/Quasi-2d有机无机卤化物钙钛矿被视为自然形成的多个量子孔,其由长的有机链分离出来的无机层,这些层被长的有机链分离出来,这些链条表现出分层结构,大激子结合能,强大的非线性光学效应,强烈的非线性光学效应,可调节的频带通过层次或化学构图,并改善了层次或化学的构图,改善了构图,并改善了稳定的构图,并改善了稳定性。长长的有机链的广泛选择endows 2d/quasi-2d perovskites具有可调电子偶联强度,手性或铁电特性。尤其是,2D/Quasi-2d Perovskites的分层性质使我们能够将它们去角质以与其他材料集成以形成异质结构,这是光电设备的基本结构单元,这将极大地扩展了2D/Quasi-2d perovskites的多样性的功能。在本文中,回顾了2D/Quasi-2d钙钛矿的最新成就。首先,引入了2D/Quasi-2d Perovskites的结构和物理性质。然后,我们讨论了基于2D/Quasi-2d钙钛矿的异质结构的构建和表征,并突出了构造的异质结构的显着光学特性。此外,2D/Quasi-2d钙钛矿的潜在应用基于光伏设备,发光设备,光电轨道/光传递器和Valleytronic设备是
具有有利的电化学特征的2D/2D异质结构(HTS)的生产具有挑战性,特别是对于半导体过渡金属二甲硅烷基(TMDS)而言。在这项工作中,我们引入了一项基于CO 2激光绘图仪的技术,用于实现包括氧化石墨烯(RGO)和2D-TMDS(MOS 2,WS 2,MOSE 2,MOSE 2和WSE 2)的HT膜。该策略依赖于激光诱导的异质结构(LIHTS)的产生,在辐照后,纳米材料在形态和化学结构中显示出变化,成为导电易于转移的纳米结构膜。LIHT在SEM,XPS,Raman和电化学上详细介绍了LIHT。激光处理诱导GOS转化为导电性高度去角质的RGO,并用均质分布的小型TMD/TM-氧化物纳米片装饰。所获得的独立式LIHT膜被用来在硝酸纤维素上构建独立的传感器,其中HT既可以用作传感器和传感表面。所提出的硝酸纤维素传感器制造过程是半自动化和可重现的,可以在相同的激光处理中生产多个HT膜,并且模具印刷可以定制设计。证明了不同分子(例如多巴胺(神经递质),儿茶素(黄酮醇)和过氧化氢)在电分析检测中的卓越性能,从而获得了生物学和农业样本中的纳米摩尔限制,并获得了高纤维抗性的纳摩尔限制。考虑到强大而快速的激光诱导的HT产生以及涂鸦所需模式的多功能性,提出的方法是通过可持续和可访问的策略开发电化学设备的破坏性技术。
在这项工作中,具有纳米特征的纳米结构导电膜是通过激光组装而直接产生的,并将其整合到完整的硝基纤维素传感器中。纤维素底物允许托管活细胞,而纳米结构膜的纳米酶活性可确保sames释放的无酶实时检测过氧化氢(H 2 O 2)。详细说明,使用CO 2 -Raser绘图仪通过同时还原和模式的氧化石墨烯和铂阳离子来生产高度去角质的氧化石墨烯3D膜3D膜,该薄膜用裸铂纳米烟饰面。将纳米结构膜集成到硝酸纤维素底物中,并使用负担得起的半自动打印方法制造完整的传感器。直接H 2 O 2测定的线性范围为0.5 - 80μm(r 2 = 0.9943),检测到0.2μM。实时细胞测量值是通过将传感器放置在培养基中,确保其在传感器表面上的粘附;两种细胞系分别用作非肿瘤(VERO细胞)和肿瘤(SKBR3细胞)模型。对用佛波酯刺激细胞释放的H 2 O 2的实时检测;硝酸纤维素传感器返回了有关H 2 O 2的现场和实时定量信息,以证明有用的灵敏度和选择性,从而区分了肿瘤细胞。提出的策略允许使用简单的台式仪器进行低成本的串行串行序列半自动生产,从而铺平了对癌细胞细胞病理学状态的简单且负担得起的监测的道路。
性能。在过去的十年中,已经对含有用于耐腐蚀性的复合涂料的基于功能化石墨烯的纳米片(GNP)进行了几项实验研究。其中一些提供了腐蚀抗性的改善,而其他一些则没有成功。例如,Krishnamoorthy等人[1]通过将石墨烯氧化物片掺入醇酸树脂中,制备了油漆复合材料。在类似于海水的侵略性氯化物环境中,通过数量级改善了镀锌铁的耐腐蚀性。Chang等[2]报道了聚苯胺(PANI)/石墨烯复合涂料,以提高钢在海水中的耐腐蚀性,最高数量级。电阻随复合材料中石墨烯基材料的含量而增加。但是,有必要适当地将本研究中使用的石墨烯纳米材料功能化。将GNP掺入聚合物矩阵后,由于聚合物涂层而导致的腐蚀性进一步改善的机制在于GNP在通过涂层渗透的同时为腐蚀性物种创造曲折路径的能力。实际上。在含聚苯胺/含有粘土的复合材料表(PACC)的情况下,一种类似的机制也是如此。然而,已经证明了带有GNP的复合涂料可以优于聚苯胺/粘土片(PACC)的复合材料,因为前者为腐蚀性物种提供了更曲折的路径,如通透性数据所证明的那样。另一项研究[3]还支持了由于基于石墨烯的材料的板/去角质而引起的曲折路径机制。已经对含有GNP的复合材料进行了进一步的研究(例如,石墨烯纳米片[4],氧化石墨烯(GO)[5],还原氧化石墨烯(RGO)[6])。但是,这些系统并未作为令人印象深刻的耐腐蚀性产生。为了理解这种变异性的原因并减轻它们的原因,建议在合成中利用机器学习(ML)可用的现代工具,以及其对复合涂料的降解。
2D材料令人兴奋,其中构图和原子布置在属性中起着决定性作用。发现新2D材料的潜在途径是从层压的3D相开始。常见的方法是将单个或几个原子层从具有强的化合物中剥落,具有强平面键和弱平面外键。剥落过程是通过机械力或离子交换和渗透肿胀促进的。[1,3,8]这包括均带有范德华或氢键之间的材料,例如石墨,MOS 2,H-BN和金属氧化物。尤其是,针对2D金属氧化物的注意力是由于其吸引人的功能而刺激的,并且富含结构和化学多样性以及电子特性。[9]它们的大量可能的氧化态对于实现较大的伪容量[8]的优势是与碳纤维和硫化物更高的化学稳定性相结合的,这对于增强电极的耐用性是可取的。[10]此外,氧化钛(TiO 2)纳米片具有适合光催化的特征,并允许逐层自组装。[11]仍然,新型合成途径是可取的,同时保持目标功能。除了机械剥落外,选择性蚀刻(也称为化学去角质)已被证明是从层压中层中层次较强的层压父3D晶体合成2D材料的替代途径。旗舰示例是2D MXENES,[5]由M n + 1 x n t z的通用公式描述,其中m是早期过渡金属,x为c和/或n,t z表示表面终止官能团,-o,-o,-oH,-f和cl。[12-14] MXENES通常是由A-Group元素的选择蚀刻来产生的,主要是来自父级最大相位,这是一大批原子层压板,迄今为止有150多个成员。[15]通过选择性蚀刻A层,实验研究已经确定了大约30种不同的MXENE,包括合金MXENES,显示出很高的计量物,用于从能量存储和催化到
Dichalcogenides (TMDCs) Ahmad Nizamuddin bin Muhammad Mustafa Sami Ramadan 1 , Peter K. Petrov 1 , Huanyu Zhou 1 , Giuseppe Mallia 1 , Nicholas Harrison 1 , Yasir Noori 2 , Shibin Thomas 2 , Victoria Greenacre 2 , Gill Reid 2 , Philip N Bartlett 2 , Kees de Groot 2 , Norbert Klein 1 1 Imperial College London, London, United Kingdom 2 University of Southampton, Southampton, United Kingdom a.bin-muhammad-mustafa21@imperial.ac.uk Two-dimensional (2D) heterostructures composed of graphene and Transition Metal Dichalcogenides (TMDCs) have garnered significant attention owing to their unique physics and potential applications in diverse设备。TMDC,包括MOS 2,WS 2,Mose 2和WSE 2,由于其带隙范围和强烈的轻度 - 互动,因此对电子和光电应用受到了电子和光电应用的青睐。TMDC和石墨烯中都没有悬空键,允许在异质结构中无缝集成,与单物质构型相比,为出色的设备铺平了道路。在使用机械去角质堆叠单个层的同时,化学蒸气沉积(CVD),电沉积和原子层沉积的最新进展为大面积的生长和可伸缩性提供了希望[1] [2]。但是,需要在生长后或生长后的高温暴露,可能会改变石墨烯的特性。我们研究了硫退火对石墨烯对TMDCS生长的电和结构特性的影响。在各种条件下,在温度范围为300-800°C的温度下进行系统退火。参考我们的发现表明,真空退火在石墨烯中诱导蚀刻,这会因硫种类的存在而加剧,从而导致电性能显着降解(图1)。值得注意的是,用自组装单层涂层的石墨烯会减轻这种降解,从而使高质量TMDC在石墨烯上沉积。MOS 2和WS 2对石墨烯的电沉积,然后进行硫退火后处理证明了该策略的功效。这项研究阐明了硫退火在影响石墨烯质量中的关键作用,并为TMDC在石墨烯上的生长铺平了道路,用于高性能电子应用。
多羟基甲酸酯,称为非异氰酸酯聚氨酯(NIPU),是通过胺固化的多膜循环碳酸盐来制造的,可从多种合成和生物基于生物的环氧树脂和二氧化合物中通过碳二氧化物的化学固定固定。同氰酸酯单体对水分敏感高度敏感,而NIPU加工可耐受性和各种官能团。这对开发高级功能填充剂非常有益,因为不需要特殊的干燥程序或其他预处理。在新兴纳米填料中,石墨烯由于其出色的机械,热和电性能而起着重要作用。作为2D碳聚合物,由缺陷 - 游离SP 2-杂交碳单层组成,石墨烯具有1 TPA的非凡刚度,[6] 5000 W m-1 K-1 K-1,[7]的热导率为5000 W m-1 K-1,[7] [7] 6000 S Cm-1 [8]和2600 MOxipe的电导率。[9]因此,石墨烯对具有出色的机械,热和电性能的多功能聚合物纳米材料的发展具有巨大的希望。[10]与石墨烯相关的纳米材料,例如多壁碳纳米管,石墨氧化物(GO)或热还原的石墨氧化物(TRGO)(TRGO),以改善各种多种聚生物材料的机械和电气性能,包括多种聚生物材料[11,12,12]和Polyure-ysess和Polyure-ysess和Polyure-ysess和Polyure-ysess和Polyure-yses和Polyure-yses。[13,14]其他突出的例子是针对传感器应用定制的石墨烯/弹性体纳米复合材料。这种方法已由Novoselov等人开创。[15–19]尽管边缘量的纳米填料可以提供重大的财产改进,但纳入较高量的基于差异的填充剂通常会在处理和成本效率方面构成问题,从而限制其在轻量级构造中的应用。为了降低成本并改善加工,已经进行了几次尝试,以开发工业可行的合成路线,以定制与石墨烯相关的材料作为功能填充剂。几种自上而下的技术采用石墨作为丰富的市售中间体,用于去角质几层或单层石墨烯。使用其苏格兰胶带技术从石墨表面剥离单层石墨烯。[20]通常,从石墨中去角质需要很高的剪切力才能克服堆积在石墨>的石墨烯层之间的范德华吸引力