石墨烯纳米片调控生物可降解PLAPBAT共混物的形态结构和性能
石墨烯纳米复合材料
石墨烯纳米复合材料
石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶格结构材料，具有优异的导电性、热导性
和机械性能。
石墨烯的发现引起了科学界的广泛关注，人们开始探索如何将石墨烯与其他材料结合，以期望得到更多新颖的性能。
石墨烯纳米复合材料应运而生，成为了当前材料科学研究的热点之一。
石墨烯纳米复合材料是指将石墨烯与其他纳米材料进行复合，形成新的材料体系。
这种复合材料不仅继承了石墨烯的优异性能，还具有了其他纳米材料的特性，因此在电子器件、储能材料、传感器等领域具有广阔的应用前景。
首先，石墨烯与纳米金属复合材料在催化剂领域有着重要的应用。
石墨烯具有
大量的π共轭结构，能够提供丰富的活性位点，而纳米金属具有优异的催化性能，将两者复合能够有效提高催化剂的活性和稳定性，从而在化工领域有着广泛的应用。
其次，石墨烯与纳米陶瓷复合材料在耐磨材料领域有着重要的应用。
石墨烯具
有出色的机械性能和高强度，而纳米陶瓷具有硬度大、耐磨性好的特点，二者复合后能够有效提高材料的耐磨性能，因此在航空航天、汽车制造等领域有着广泛的应用。
此外，石墨烯与纳米聚合物复合材料在柔性电子领域也有着重要的应用。
石墨
烯具有优异的导电性和柔韧性，而纳米聚合物具有良好的柔韧性和成型性，二者复合后能够制备出柔性电子器件，如柔性传感器、柔性电池等，因此在可穿戴设备、医疗器械等领域有着广泛的应用前景。
综上所述，石墨烯纳米复合材料具有广泛的应用前景，在能源、材料、电子等
领域都有着重要的作用。
随着材料科学的不断发展，相信石墨烯纳米复合材料将会有更多的新突破，为人类社会的发展做出更大的贡献。
石墨烯复合 BiOCl 纳米片及其光催化性能研究
石墨烯复合 BiOCl 纳米片及其光催化性能研究陈敏;陈源;刘碧桃;涂铭旌【摘要】通过水热法一步合成了一种｛001｝晶面暴露的片状 BiOCl 和石墨烯（GS）复合材料。
获得的 BiOCl/ GS 光催化剂用 X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和紫外-可见（UV - Vis）漫反射光谱表征。
所制备的 BiOCl/ GS 光催化剂表现出紫外和可见光下（λ＞400 nm）增强光催化降解甲基橙（MO）的性能。
光催化活性的增强是因为｛001｝面的 BiOCl/ GS 能有效地抑制电荷复合、氧空位和光生电子转移效率高。
%A series of composites of the high photoactivity of{001}facets exposed BiOCl and graphene sheets(GS)were synthesized via a one - step hydrothermal reaction. The obtained BiOCl/ GS photocatalysts were characterized by X - ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),transmission elec-tron microscopy(TEM),Ultraviolet - visible(UV - Vis)diffuse reflectance spectroscopy. The as - pre-pared BiOCl/ GS photocatalyst showed enhanced photocatalytic activity for the degradation of methyl orange (MO)under UV and visible light(λ > 400 nm). The enhanced photocatalytic activity could be attributed to oxygen vacancies of the{001}facets of BiOCl/ GS and the high migration efficiency of photo - induced e-lectrons,which could suppress the charge recombination effectively.【期刊名称】《重庆文理学院学报（社会科学版）》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】5页(P29-33)【关键词】氯氧铋纳米片;石墨烯;光催化剂;氧空位;可见光催化【作者】陈敏;陈源;刘碧桃;涂铭旌【作者单位】重庆文理学院新材料技术研究院，重庆永川 402160;重庆文理学院新材料技术研究院，重庆永川 402160; 重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆巴南 400054;重庆文理学院新材料技术研究院，重庆永川 402160;重庆文理学院新材料技术研究院，重庆永川 402160; 重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆巴南 400054【正文语种】中文【中图分类】O652石墨烯具有单层碳原子紧密堆积成的蜂窝状晶体结构，在2004年第一次被报道[1].近年来，它在实验和理论两方面引起了科学界极大的关注[2-5].由于石墨烯的电子服从线性分散关系并且像轻质的相对论粒子一样地运动[6]，导致许多独特的可以观察到的电荷性质，如量子霍尔效应、双极性电场效应、良好的光学透明度和良好的狄拉克费米子运输性能[7].此外，石墨烯的表面性能可以通过化学改性调节，这为材料的石墨烯官能化提供了巨大的前景[8-11] .氯氧铋(BiOCl)是一种重要的v-vi-vii主族多元复合半导体，其作为一种潜在的新型光催化剂引起极大的关注[12].众所周知，在紫外光照射下与TiO2(P25, Degussa)相比，BiOCl显示了较高的光催化活性.然而，BiOCl的光生电子和空穴容易快速重组，从而使得光催化反应效率降低[13]，抑制光生电子-空穴的重组是提高其光催化活性的关键.据目前研究来看，还没有BiOCl纳米片与石墨烯复合的相关报告.基于石墨烯的独特性质，引入石墨烯能有效抑制光生电子-空穴的重组，从而提高其光催化性能.1.1 仪器与药品SEM (美国 FEI Quanta 250); X射线衍射分析仪(通达 TD-3500X); 透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜(HRTEM，FEI TecnaiF30)；紫外可见分光光度计(日立U-3900);电子天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司);FD-1A-50 型冷冻干燥箱(北京比朗实验设备有限公司) ; TGL-16C型离心机(上海安亭科学仪器有限公司).本实验所用药品有：氧化石墨烯(GO)(分析纯，南京吉昌纳米科技)，Bi(NO3)3-5H2O、 NaCl、柠檬酸 (均为分析纯，成都科龙化工试剂)，实验用水为二次蒸馏水.1.2 制备步骤石墨烯的合成采用Hummers改性法[14].取13 mL GO(10 mg/mL)分散在10 mL的水中，然后加入0.025 mol/L Bi(NO3)3·5H2O，0.05 mol/L NaCl与柠檬酸混合并进行10 min的超声处理.然后将混合物转移到30 mL水热反应釜中，移入烘箱中调节温度到150 ℃并保温6 h.最后，将产物进行冷冻干燥即获得BiOCl/GS复合材料.1.3 光催化实验光催化实验以蒸馏水为空白，取0.2 g所制备的样品，将其超声分散在预先配置好的浓度为20 mg/L的甲基橙溶液中，在一个石英管中分别以500 W高压汞灯紫外线和500 W的长弧氙灯产生的可见光照射染料，每隔一定时间取样，测定吸光度，光降解效率(η)根据(1)式计算.其中：C0为初始甲基橙浓度，C为光反应一定时间后甲基橙浓度.图1显示了纯BiOCl和BiOCl/GS粉末的SEM图像.从图中可以观察到BiOCl/GS 粉末与纯BiOCl样品的形貌.SEM图像显示：BiOCl/GS复合材料是由形状规则的纳米粒子聚集而成，厚度在20～25 nm之间，宽度在100～200 nm.显然，BiOCl和GS共存并没有显著影响其形态.如图2a所示， BiOCl纳米片存在于整个样品中.由图2a和图2b的高分辨透射电子显微镜图像可以看出，纳米片BiOCl是均匀分布在GS中的，也可以清楚地观察到BiOCl纳米片的宽度和厚度分别为100～200 nm和20～25 nm.这与扫描电镜观察的结果一致.图2c显示了(001)晶面BiOCl纳米片清晰的晶格条纹，与对应的纳米片侧面间距为0.734 nm.这也表明了BiOCl纳米片的结晶良好，有一个高的结晶度.选区电子衍射图案证明单晶具有独立式晶体特征，其独特的线条衍射斑可以很容易指向 (110) 和(200)面.高分辨透射电子显微镜和选区电子衍射分析表明，所得样品的优势生长方向是(001)方向.这与X射线衍射图谱是一致的.图3显示了不同样品的特征X射线衍射图谱.纯BiOCl有与标准卡片(JCPDS 10-0445)一致的四方结构，没有观察到其他的杂质峰.此外，(001)面的衍射峰强度在这些谱平面明显高于(110)面，这表明晶体沿(001)方向有特殊的各向异性生长.有报告指出GO分散液通过水热反应过程处理后，峰值在10.7°消失但在22.4°有一个宽峰和0.4 nm的晶格间距出现.这意味着GO的含氧官能团可通过水热处理而不加任何还原剂移除从而成功合成GS[15].然而，在样品中只观察到四方BiOCl (JCPDS 10-0445)有GS峰而BiOCl/GS复合光催化剂没有(图3b,图3c).这可能是因为与BiOCl相比GS的结晶度低，导致GS相背景被遮掩.相关文献也报道过类似的现象[16].图4为纯BiOCl和BiOCl/GS的紫外可见光漫反射光谱的光学特性.结果表明，BiOCl在可见光区域的吸收是可以忽略的，而所有的BiOCl/GS在可见光区域清楚地显示出光响应.进一步增加GS的含量对BiOCl/GS的光吸收的影响非常明显.例如，BiOCl/GS = 50∶1的光吸收可以达到50﹪.根据吸收边估算BiOCl/GS和纯BiOCl的带隙(EG)约为3.44 eV.这个结果非常接近理论值[17-18].在可见光区域吸收的增加是由于黑体类石墨材料的引入，表明GO在BiOCl/GS中已经很好地被脱氧而还原成GS[19].这表明GS引入导致复合材料中氧化物表面电荷的增加，这可能导致辐照过程形成电子-空穴这一基本过程发生改变[20].BiOCl/GS系列样品的光催化活性研究是通过在紫外光照射下降解甲基橙的模型反应来对其表征，结果如图5所示.在紫外光照射下甲基橙的光催化降解效率依次为：BiOCl:GS = 50 > BiOCl:GS = 100 > BiOCl:GS = 25 > BiOCl:GS = 10 >纯BiOCl，如图5a所示.适当增加GS浓度，甲基橙的光催化降解率增加.然而，随着GS的比例不断增加，甲基橙降解效率有所下降，这个结果类似于TiO2-C(石墨或碳纳米管或活性炭或富勒烯)复合材料.从图中也可以发现，相对于添加低GS量的BiOCl，添加过高GS并不利于提高BiOCl的光催化性能[21].在制备的BiOCl/GS复合材料中，BiOCl:GS = 50的样品表现出最好的催化活性，在12 min时有96﹪的甲基橙被降解而纯BiOCl样品仍有60﹪.此外，样品在紫外灯照射6 min加速甲基橙的分解效率如图5a标记.据文献报道，由于BiOCl低的键能(337.2±12kJ/mol)和较长的Bi-O键长度(2.318 Å)紫外光照射下可以产生氧空位，使其变成黑色[22].首先，氧空位形成的缺陷态躺在光催化剂的导带底然后形成更加广泛的吸收区域.其次，氧空位可以有效地分离光生电子和空穴[17,22].因此，能够更好地提高甲基橙的分解效率.对BiOCl/GS复合材料在可见光下降解甲基橙的光催化活性也进行了一系列研究，结果如图5b所示.可见光照射2 h后，纯BiOCl作为催化剂时甲基橙含量得到降低[23]，而BiOCl/GS复合材料表现出更好的光降解性能.BiOCl:GS = 50在可见光照射2 h后有78﹪的甲基橙被降解而纯BiOCl还有40﹪甲基橙存在.有趣的是，BiOCl/GS复合材料没有显示加速降解性能，如图5b所示.这可能是由于与可见光光子相比能量较低，紫外光子和氧空位不能形成均匀的具有较低的键能和较长键长的Bi-O键.样品不变成黑色，这同时也证明有较少的氧空位产生.本实验成功地直接通过水热法一步制得高性能的BiOCl/GS复合光催化剂.光催化实验结果表明，BiOCl:GS = 50的样品在紫外光照射下相比纯BiOCl光催化性能提高了60﹪，且可见光性能也得到很大提升，约为纯BiOCl的两倍；同时，通过实验还发现紫外线照射会产生大量的氧空位导致样品的颜色变成黑色，这些氧空位是样品具有高的光催化性能的主要原因.由于引入适量的石墨烯可以使其光生电子具有高的迁移率，从而提高其在紫外光和可见光下的光催化性能.这项工作为改性高活性光催化剂净化环境和其他应用提供了一些新的方法.【相关文献】[1]Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, et al. 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石墨烯纳米限域下原位合成镁基储氢材料及其性能研究背景
石墨烯纳米限域下原位合成镁基储氢材料及其性能研
究背景
氢化镁（MgH2）是一种理想的固态储氢材料。
具有储氢密度高、成本低、安全性好等优点。
然而，其过于稳定的热力学和缓慢的吸氢和解吸动力学严重限制了其应用范围。
“纳米限域”被认为是提高镁基储氢材料性能的有效途径，可以提高热/动力性能。
然而，传统的用于“纳米限域”的碳基材料（如多孔活性炭、碳凝胶、碳纳米管等）难以兼具高MgH2/Mg负载率和良好的吸放氢催化效果。
由于具有高比表面积、良好的化学/物理稳定性、高导热性和优异的催化作用等特点，二维过渡金属碳/氮化物（MXenes）材料被认为是受限制的MgH2/Mg理想材料。
然而，由于MXenes表面的氧化基团（-OH、-O等）导致纳米片的堆积和氧化问题，利用MXenes来支撑纳米MgH2以提高其储氢性能一直未得到人们的关注、报道。
石墨烯基纳米催化剂的构建及其可见光降解和绿色催化性能
申报2016 年江苏省高等学校科学技术研究成果奖（自然科学奖）公示一、项目名称：石墨烯基纳米催化剂构建及其光降解和绿色催化性能研究二、推荐单位：常州大学三、项目简介随着纳米技术的不断发展，结构单一、性质单一的纳米材料已经不能满足科学进步的需要，发展具有更优异性能的复合纳米材料逐渐成为纳米材料的必然发展趋势。
复合纳米材料不仅具有单一纳米材料所具有的表面效应、体积效应及量子效应，还具有复合协同多功能效应，同时也改善了单一粒子的表面性质，能够增大多种组分的接触面积，使其性能更加优异。
石墨烯是近年来发现的碳基新材料，除了拥有大比表面积、高化学稳定性、较好吸附能力等诸多性能外，还具有更为优异的电学性质和规整的平面二维结构，这使其可以作为一个理想的载体担载各类无机化合物，非常适合于开发大规模、高性能石墨烯基复合纳米材料，是石墨烯迈向实际应用的一个重要方向。
本项目以石墨烯为基础材料，设计和制备了一系列无机化合物与石墨烯的复合材料（rGO-MFe2O4,M=Zn, Co, Ni, Mn, Cu ；rGO-metal；rGO@Fe3O4），并将所制备的石墨烯基复合纳米材料作为催化剂应用于光催化和绿色催化（选择性氧化/还原）领域，考察了其催化活性，深入研究了石墨烯基纳米催化剂的构建机理及构效关系。
本项目石墨烯基纳米催化剂的独特设计、制备理念有助于创新复合纳米材料的设计、制备思路，发展高效稳定且可磁分离的复合纳米催化剂，进而促进复合纳米材料在催化领域中的实际应用。
本项目相关研究成果发表在Appl. Catal. B: Environ., 2012, 111,280-187 （SCI他引105次，入选ESI Highly Cited Paper）, Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51,725- 731 （SCI 他引56 次），AIChE J., 2012, 58, 3298-3305 （SCI他弓I 35 次），Mater. Res. Bull.,2013, 48,18851890 （SCI 他引20 次）等国际期刊上。
石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用
石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用一、引言随着能源危机的日益严峻和环境污染问题的日益加剧，寻求可替代传统能源的新型能源技术成为全球研究的热点。
太阳能作为一种清洁可再生的能源，具有极大的潜力。
然而，太阳能的利用效率低和成本高一直是太阳能技术发展的瓶颈。
石墨烯作为一种新兴的二维纳米材料，具有极高的导电性和热传导性，因而被广泛应用于太阳能的光热转换领域。
二、石墨烯纳米结构的光热转换机理石墨烯的光热转换机理主要包括光吸收、载流子输运和热传输三个过程。
光吸收是石墨烯光热转换的起点，石墨烯具有极高的吸收系数和宽广的吸收波长范围，可以高效地吸收太阳光。
一旦吸收光能，石墨烯中的载流子会被激发，载流子的输运过程将决定光电转换的效率。
由于石墨烯的导电性好，载流子的迁移速率很快，因此载流子捕获能力强，利于光电转换。
最后，石墨烯中的光热能转化为热能，热能的传输受到界面能质的影响。
三、界面能质传输特性石墨烯作为一种二维材料，其表面积巨大，与周围环境的相互作用至关重要。
界面能质传输特性是石墨烯纳米结构光热转换效率的重要因素。
石墨烯与吸附分子、基底以及与其它杂质之间的相互作用对界面能质传输起着重要作用。
石墨烯与基底之间的界面能质传输主要包括热传导和电子转移两个方面，其效率受到界面接触模式、屏蔽效应、振动耦合等因素的影响。
四、太阳能热局域化应用石墨烯纳米结构的太阳能热局域化应用是一种有效提高太阳能转换效率的方法。
通过设计合理的结构和调控界面能质传输特性，可以将太阳能光热能量局域在石墨烯纳米结构中，进而提高能量的转换效率。
石墨烯的高导热性和导电性使其具有良好的热能传播和电能输送能力，因此可以有效地将局域的光热能量转化为可利用的能量。
五、结论石墨烯纳米结构作为一种新型的光热转换材料，具有很大的潜力应用于太阳能技术中。
石墨烯纳米结构的光热转换机理主要包括光吸收、载流子输运和热传输三个过程。
生物可降解纳米材料的制备与应用
生物可降解纳米材料的制备与应用随着现代科技的不断发展，我们越来越多地涉足到纳米技术领域中。
生物可降解纳米材料作为一种新兴的材料，在生物医学领域发挥着越来越重要的作用。
本文将介绍生物可降解纳米材料的制备与应用。
一、生物可降解纳米材料的制备生物可降解纳米材料的制备方法有很多种，其中主要有胶束法、乳化法、复合酸碱沉淀法、溶剂挥发法等。
这里我们以胶束法为例进行介绍。
胶束法是利用表面活性剂的分子自我组装能力来制备纳米材料的一种方法。
将表面活性剂和溶剂混合均匀，加入所需的材料和反应物，经过搅拌和超声处理，生成一定浓度的溶液，然后利用旋转蒸发或冷冻干燥等方法将溶液中的水分去除，得到所需的生物可降解纳米材料。
二、生物可降解纳米材料的应用生物可降解纳米材料在生物医学领域中的应用非常广泛，下面我们将具体介绍几种主要的应用。
1.药物控释系统生物可降解纳米材料可以作为一种优异的药物控释载体。
将药物包裹在纳米粒子中，可以实现药物的缓慢释放，从而实现长时间的治疗效果。
同时，由于生物可降解纳米材料可以被生物体内的酶分解，因此不会对人体产生任何排斥反应。
2.组织工程生物可降解纳米材料可以作为一种优异的生物材料用于组织工程。
利用生物可降解纳米材料可以有效地促进生物组织的再生，实现组织的修复和重建。
此外，添加适当的纳米材料还可以调节细胞的生长和分化，从而使得生物体内的细胞更加健康。
3.诊断成像生物可降解纳米材料还可以用于诊断成像，如磁共振图像和生物发光成像等。
可以将纳米材料标记在肿瘤或炎症等部位，从而实现对这些部位的无创检测和诊断。
4.基因转移生物可降解纳米材料还可以用于基因转移。
当药物不能直接作用于疾病重点时，可以将相关基因包裹在生物可降解纳米材料中，实现靶向转移，并实现疾病的治疗效果。
总的来说，生物可降解纳米材料具有生物相容性好、控制释放能力强、可促进生物修复和诊断成像等优点，是一种十分有前途的新型材料。
未来，生物可降解纳米材料将会在化学、生物、医学等领域发挥越来越重要的作用。
石墨烯纳米复合材料的微观结构与性能研究
石墨烯纳米复合材料的微观结构与性能研究摘要：近年来，石墨烯作为一种新颖的碳基材料，其独特的结构和优异的性能引起了广泛关注。
石墨烯纳米复合材料，是将石墨烯与其他纳米材料相结合的复合材料，可以在综合性能上进一步提升。
本文主要探讨了石墨烯纳米复合材料的微观结构与性能之间的关系，并介绍了目前在此领域进行的研究。
1. 引言石墨烯是一种由碳原子单层构成的二维材料，具有高导电性、高热导性和高机械强度等优秀特性。
然而，石墨烯的应用受限于其脆性和难处理性。
为了克服石墨烯的这些缺点，研究者开始将其与其他纳米材料相结合，形成石墨烯纳米复合材料。
这些复合材料不仅可以发挥石墨烯本身的特性，还可以利用其他纳米材料的功能增强其综合性能。
2. 石墨烯纳米复合材料的微观结构研究石墨烯纳米复合材料的微观结构是其性能的基础。
一种常用的制备方法是通过化学还原石墨烯氧化物，将其还原成石墨烯，并与其他纳米材料进行混合。
这种方法可以有效地将石墨烯和其他纳米材料紧密地结合在一起。
此外，还可以利用层状材料（如石墨烯和二硫化钼）之间的范德华相互作用力实现石墨烯的层间叠加。
这种方法可以灵活地控制石墨烯的层数和纳米材料之间的相互作用，从而实现对石墨烯纳米复合材料微观结构的调控。
3. 石墨烯纳米复合材料的性能研究石墨烯纳米复合材料的性能主要取决于其微观结构和组成。
一方面，石墨烯在复合材料中可以作为导电层或衬底，提供高导电性和高热导性，从而改善复合材料的导电性能和导热性能。
另一方面，其他纳米材料的添加可以增强复合材料的力学性能和化学稳定性。
例如，将石墨烯与高分子材料相结合可以提高复合材料的柔韧性和可塑性。
同时，与金属纳米颗粒的结合可以提高复合材料的抗氧化性能。
此外，石墨烯纳米复合材料还具有其他特殊的性能。
例如，通过控制石墨烯的层数和添加纳米颗粒的种类和浓度，可以实现对复合材料的光学性能的调控。
石墨烯纳米复合材料还具有优异的吸附性能和催化性能。
这些特殊的性能使得石墨烯纳米复合材料在能源存储、传感器、催化剂和电子器件等领域具有广阔的应用前景。
可生物降解塑料PBAT共混改性研究进展
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第49卷，第5期2021年5月V ol.49，No.5May 2021158doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2021.05.030可生物降解塑料PBAT 共混改性研究进展晏永祥，贺哲，张跃飞，李焰，申雄军(长沙理工大学化学与食品工程学院，长沙 410114)摘要：可生物降解塑料聚己二酸对苯二甲酸丁二酯（PBAT ）的改性是降低其成本、提高性能的重要方法。
主要综述了近十几年来国内外PBAT 的共混改性研究进展，主要包括聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸戊酯、聚乙醇酸、聚乙烯醇缩丁醛等可降解高分子与PBAT 共混改性，玉米淀粉、纤维素和木质素等有机填料与PBAT 共混改性，以及碳酸钙、蒙脱土等无机填料与PBAT 共混改性，并对其发展作出总结与展望，旨在为开发新型高效的PBAT 复合材料提供指导意义。
关键词：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯；可降解高分子聚合物；填料；共混改性中图分类号：TQ321 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2021)05-0158-04Progress of Blending Modification of Biodegradable Plastic PBATYan Yongxiang ， He Zhe ， Zhang Yuefei ， Li Yan ， Shen Xiongjun(School of Chemistry and Food Engineering ， Changsha University of Science and Technology ， Changsha 410114， China)Abstract ：Modi fication of poly(butylene adipate terephthalate) (PBAT) is an important method for lowering the production cost and improving properties. The research progress of blending modi fication of PBAT in the past ten years, mainly including blend-ing with biodegradable polymers such as polylactic acid, poly(propylene carbonate), polybutylene succinate , polyhydroxybutyrate valerate, polyglycolic acid and polyvinyl butyral were mainly summarized, blending with organic fillers such as corn starch, cellulose and lignin, and blending with inorganic fillers such as calcium carbonate and montmorillonite were summarized. The prospects its development were also summarized . The objective is to provide guidance for the development of new and ef ficient PBAT composite materials.Keywords ：poly(butylene adipate terephthalate)；degradable high molecular polymer ；filler ；blending modi fication 近几年，由于市场对塑料的需求量飞速上升，而以石油原料合成的塑料无法自然降解，随处可见的白色塑料导致环境污染日益严重。
PLAPBAT原位微纤复合材料的制备与性能研究
PLAPBAT 原位微纤复合材料的制备与性能研究PLAPBAT 原位微纤复合材料的制备与性能研究摘要：本研究以甲基丙烯酸酯改性聚丙烯腈（PLAPBAT）为基础，采用原位微纤化技术制备了PLAPBAT 原位微纤复合材料，并通过不同的结构表征以及性能测试探究了其基本特性和应用前景。
实验结果表明，原位微纤化技术的引入可以改善材料的力学性能、热稳定性以及耐化学腐蚀性，并且样品具有优异的结构形态与表面特性，因此PLAPBAT 原位微纤复合材料具有广阔的应用前景。
关键词：PLAPBAT，原位微纤化，复合材料，性能一、引言PLAPBAT 是一种新型的高性能材料，在人工组织工程、环保、航空航天等领域有广泛的应用。
虽然原材料的性能比较优异，但是其互穿网络结构却制约了其更进一步的应用。
由于其特殊的结构，制备PLAPBAT 复合材料是通过增加其它合成物质实现的。
传统的复合材料制备技术难以满足PLAPBAT 的需求，因此，本研究采用原位微纤化技术，将用于制备PLAPBAT 在复合材料方面，取得更好的性能和其特殊结构。
二、实验材料与方法2.1实验材料实验室采购的PLAPBAT 微颗粒；N，N-二甲基乙酰胺（DMF，乙腈（ACN），四氢呋喃（THF），阴离子界面活性剂SDS（十二烷基苯磺酸钠）等原料均为分析纯。
2.2实验方法步骤一、将SDS 溶于0.15mol/L 乙硫菌素溶液中，吸附于PLAPBAT 颗粒表面。
将待上溶液通过紫外线进一步RE 酶解处理，观察到PLAPBAT 颗粒已发生明显变化。
步骤二、将PLAPBAT 颗粒和不同溶剂（DMF、ACN 和THF 等）混合，并放置到较为合适的条件下进行反应，制备PLAPBAT 复合颗粒。
利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等技术研究复合颗粒的颗粒形貌、结构等特性。
步骤三、将制成的复合颗粒进行力学测试、热稳定性测试和耐化学腐蚀性测试等，评估样品的性能。
三、结果与分析3.1微观结构特性利用SEM、TEM 等技术对复合颗粒的形成机理进行了研究。
石墨烯纳米材料在酶催化中的应用研究
石墨烯纳米材料在酶催化中的应用研究随着科技的不断进步和人们对材料科学的深入研究，纳米材料已经成为材料科学领域内的一个热门话题。
在纳米材料中，石墨烯起到了非常重要的作用。
由于其独特的二维结构和优异的物理化学性质，石墨烯已经成为一种非常具有潜力的材料。
在生物领域中，石墨烯纳米材料的应用也在不断的发展。
其中，石墨烯纳米材料在酶催化中的应用研究也受到了越来越多的关注。
一、石墨烯纳米材料的特点石墨烯是一种非常具有特殊性质的材料。
其非常薄的二维结构使得石墨烯可以形成非常大的表面积，达到了715平方米每克。
同时，石墨烯的高导电性和高热稳定性也使得它成为了材料科学领域中的热门研究方向。
此外，石墨烯的可控制备性也非常好，因此可以制备出形态各异的石墨烯纳米材料。
这些特点为石墨烯在生物领域中的应用打开了广阔的前景。
二、酶催化与石墨烯纳米材料的结合酶是一种生物催化剂，具有催化剂无法比拟的高选择性、高效率、高稳定性等特点，在许多工业化学过程中得到了广泛应用。
近年来，石墨烯纳米材料与酶催化也得到了越来越多科学家的关注。
石墨烯纳米材料表面的大量羟基和羧基官能化官能团可以与酶分子建立较强的相互作用，特别是石墨烯纳米材料表面的氮基、硫基等杂原子都可以与催化活性中心相互作用，因此，将酶催化活性中心与石墨烯纳米材料表面相结合，有利于提高酶催化作用的效率和稳定性，使其能够更加适应各种催化条件。
三、1.酸性磷酸酯酶的催化表现石墨烯纳米材料可以和酶催化活性中心相结合，形成一种叫做复合酶的结构，使得酶催化作用的效率和稳定性得到了提高。
研究人员通过实验发现，石墨烯纳米材料可以很好地结合酸性磷酸酯酶，使得酶的催化活性得到了明显的提高。
此外，复合酶还能够在高温、酸性和碱性条件下保持催化活性，从而扩展了酶催化的工业化应用。
2.乳酸脱氢酶的催化表现乳酸脱氢酶是一种重要的生物催化剂，它可以将乳酸催化成丙酮酸。
石墨烯纳米材料表面上的羟基、羧基和氮基等官能团与乳酸脱氢酶可以形成相互作用，从而形成复合酶。
石墨烯和纳米碳材料的导热性能的研究
石墨烯和纳米碳材料的导热性能的研究Alexander A. Balandin近年来，在科学领域和工程领域，人们越来越多地去关注导热性能好的材料。
散热技术已经成为电子工业持续发展的一个重要的话题，低维结构的材料在热传导方面显示出了优异的性能。
就导热能力而言，碳的同素异构体及其衍生品占据了举足轻重的地位。
在室温下的碳材料的导热系数跨越了一个非常大的范围——超过了五个数量级——从导热系数最低的无定型碳到导热系数最高的石墨烯和碳纳米管。
在这里，我回顾一下以石墨烯碳材料为热点的最近热性能的研究成果，碳纳米管和纳米级的碳材料在研究方面遇到了不同程度的难题。
在二维晶体材料方面，尤其是石墨烯，人们非常关注尺寸对热传导的影响。
我也描述了石墨烯和碳材料在电子传热机理上的应用前景。
实际生产应用和基础科学的发展表明了材料热性能研究的重要性。
由于功耗散热水平的提高，导热技术已经成为电子工业持续发展的一个非常重要的热点。
对导热性能非常好的材料的研究严重影响着下一代集成电路和3D 电子产品的设计进程。
在光电子和光子设备领域我们也遇到了类似的需要导热处理的问题。
另外，电热能量转换技术需要材料具有很强的抑制热扩散的能力。
材料的导热能力由其电子结构决定，所以一种材料热性能原理可以描述另外一种材料的热性能现象。
材料热性能的变化只是在纳米尺度上变化。
由于声子散射边界的增多或者声子色散的变化，纳米管和大多数晶体将不再传热。
同时，对二维和一维晶体的热传导理论的研究解释了材料内在优异的热传导性能的原因。
二维晶体导热性能的差异意味着不像非晶体那样，它恢复材料的热平衡不能仅仅靠晶体的非简谐振动，因为这不但需要限制系统的尺寸，而且还需要掺杂进非晶体结构，这样才能符合热传导性能的物理意义。
这些发现引发了在低维系统中对傅里叶定律的实用性的非议。
碳材料具有非常多的同素异构体，在热性能方面占据了举足轻重的低位（如图，1a ）。
碳材料不同的同素异构体的热传导率跨越了很大的一个范围——五个数量级——非晶碳的热导率为0.01W . mK −1，在室温条件下金刚石或者石墨烯的热导率为大约2000W. mK−1。
PBAT_含量对PLA_基可降解共混切片及复合熔喷非织造布性能的影响
第 3 期第 82-89 页材料工程Vol.52Mar. 2024Journal of Materials EngineeringNo.3pp.82-89第 52 卷2024 年 3 月PBAT 含量对PLA 基可降解共混切片及复合熔喷非织造布性能的影响Effect of PBAT content on performance of PLA based degradable blend slice and composite meltblown nonwovens和玉光1，郝思嘉1，2，田俊鹏2，杨程1，2*（1 中国航发北京航空材料研究院，北京 100095；2 北京石墨烯技术研究院有限公司，北京 100094）HE Yuguang 1，HAO Sijia 1，2，TIAN Junpeng 2，YANG Cheng 1，2*（1 AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials ，Beijing 100095，China ；2 Beijing Institute of Graphene Technology ，Beijing 100094，China ）摘要：以聚乳酸（PLA ）为基体，聚己二酸-对苯二甲酸-丁二酯（PBAT ）为增韧剂，聚乙二醇（PEG ）为增塑增容剂，利用双螺杆造粒机，通过熔融共混的方法制备了不同PBAT 含量的PLA/PBAT/PEG 共混切片，并对共混切片的熔融指数、热稳定性、脆断截面的微观形貌进行了分析，结果表明：PEG 对PLA/PBAT 复合基体增塑增容效果良好，使得PBAT 可均匀分散在PLA 基体中，呈现出典型的“海岛”结构，提高了PLA 基体的韧性。
利用往复式熔喷机，制备了PLA/PBAT/PEG 复合熔喷非织造布。
通过同步热分析仪、扫描电镜、电子万能试验机研究了PBAT 含量对复合熔喷非织造布的热性能、微观结构和力学性能的影响。
石墨烯改性的聚苯胺-水凝胶基可拉伸超级电容器
石墨烯改性的聚苯胺-水凝胶基可拉伸超级电容器兼具高导电性和良好的拉伸稳定性●创新点柔性电子的发展需要高性能的柔性储能器件作为能源动力。
可拉伸超级电容器因其功率密度大、循环寿命长、安全性好等特性已成为一种极具发展潜力的储能装置，引起了人们的广泛关注。
其中，水凝胶基可拉伸超级电容器具有独特的机械性和优异的可拉伸性，在这一领域显示出很好的应用潜力。
共轭聚合物具有独特的赝电容特性和环境友好性，其作为水凝胶型可拉伸超级电容器的活性材料得到了广泛的应用。
但是，其因导电性和结构稳定性较差，限制了进一步应用，尤其是共轭聚合物在充放电过程中的反复膨胀、收缩会导致结构解体，当设备弯曲或拉伸时，该情况会进一步恶化。
因此，为了保持高性能水凝胶基可拉伸超级电容器的导电性和电化学性能，有必要对共轭聚合物进行有效的固定化，以提高其结构稳定性。
最近，中国科学院宁波材料技术与工程研究所刘兆平教授带领的研究团队开发出一种石墨烯改性的聚苯胺-水凝胶基可拉伸超级电容器，该电容器显示出高导电性和优异的拉伸稳定性。
●方法和结果研究人员通过引入高导电性石墨烯作为一种更有效的导电促进剂和基质，将聚苯胺(PANI)固定在水凝胶基可拉伸电极中，采用两步法制备得到了聚丙烯酰胺-石墨烯-聚苯胺复合水凝胶(PGPH)电极。
首先，将均匀分散的石墨烯纳米片分散在丙烯酰胺水溶液中，活化并交联形成聚丙烯酰胺基质，制备得到聚丙烯酰胺-石墨烯复合水凝胶(PGH)。
然后，将PGH浸入苯胺的酸性溶液中，以充分吸收水凝胶内部的单体。
苯胺分子中的苯环通过π-π堆积与石墨烯相互作用，从而确保过硫酸铵（APS）诱导的苯胺原位聚合后PANI在水凝胶中牢固地固定。
石墨烯不仅提供了一个有效的导电网络，还能通过与PANI之间形成的强大的π-π键相互作用，在反复充放电过程中起到稳定PANI的作用。
在电流密度为0.5 mA /cm2时，制备得到的PGPH电极的面积电容为500.13 mF/cm2，比未添加石墨烯的电极提高了3倍以上。
科技成果——超抗疲劳仿生石墨烯纳米复合材料
科技成果——超抗疲劳仿生石墨烯纳米复合材料
成果简介
日益流行的柔性电子器件要求反复变形时仍然具有较高的性能，而石墨烯具有优异的力学和电学性能，可以作为基元材料用于制备此类柔性电子器件中的功能材料，因此将石墨烯纳米片组装成高性能的宏观纳米复合材料具有重要意义。
最近大量优异力学性能的石墨烯层状纳米复合材料已经被报道，然而这些广泛研究的性能仅仅是石墨烯纳米复合材料的静态力学性能，其作为柔性电子器件重要属性的动态抗疲劳性能却还未被研究报道。
另一方面，传统热固性聚合物纳米复合材料的疲劳性能一般可以通过简单加入填料来提升，如有机/无机微纳粒子，二维纳米片，一维纤维等。
与传统聚合物纳米复合材料不同，天然鲍鱼壳作为一种有机/无机层状复合材料，其在碳酸钙片层之间精致的复合界面有利于水平和垂直两个方向同时抑制裂纹扩展，从而大幅提升其断裂韧性。
受此启发，本项目研发出一种超抗疲劳仿生石墨烯纳米复合材料
制备技术，通过常温下超声搅拌构建GO-PDA异质基元材料和PDA-Ni2+螯合结构，利用真空抽滤法将其组装成GO-PDA-Ni纳米复合材料，最后通过HI还原恢复石墨烯二维碳平面sp2杂化的共轭结构，得到共价键和离子键协同交联的仿生石墨烯纳米复合材料。
该技术制备的仿生石墨烯纳米复合材料除了具有较高的静态力学和电学性能（拉伸强度为250-450MPa，韧性为8-20MJ/m3，静态电导率为160-230S/cm），还具有超高的动态抗疲劳特性，其在290MPa 拉力作用下可周期性拉伸1.8×105次，同时在这一动态拉伸过程中能够保持优异的导电性能，其在290MPa的拉力下，经过1.0×105次周期性拉伸测试后电导率仍然达到144.5S/cm。
基于石墨烯形成二维空间的纤铁矿纳米结构来实现高效催化降解酚类物质
引言
石墨烯是最近新发现的一种由碳原子组成的单 层结构的二维纳米材料，由于其特殊的物理和化学 性质，已经在许多领域如场效应晶体管、机电谐振 器、能源存储设备和超灵敏的传感器等得到广泛应 用。然而,除了石墨烯,独立式的二维纳米材料是所 有维数中应用最多的纳米材料，部分原因是由于没 有通用的合成方法。另一方面,石墨烯为纳米材料的 生长提供了一个理想的基质并可能为二维纳米材料 提供了一个模板。我们在这里报告一个基于石墨烯 来合成液相的超薄单晶体，一种超磁性的纤铁矿 （ γ-FeOOH ）纳米层，探索其作为一种高效催化 剂在废水中处理酚类物质的应用。我们提供了一个 全新的方法来合成二维纳米材料,使其适用于更为广 泛的应用在材料和设备设计方面。
结果与讨论
石墨烯氧化物(GO)是石墨烯的一种水溶性衍生物,可以 很容易从石墨制得。脱落的GO纳米片进一步还原形成低氧 化态、表面缺陷小的还原石墨稀氧化物（r-GO）(图2a)。在 还原剂(如水合肼)存在的条件下，将r-GO和FeCl3(5% wt)在 80℃下培养30分钟，通过透射电子显微镜(TEM)在r-GO表面 可以看到一些小的分散的纳米颗粒。这种纳米结构的形成 (图1aFe-G5%)和以前观察到的石墨烯诱导纳米颗粒增长相 似。当FeCl3的浓度增加，纳米颗粒开始变大,而且往往向表 面富集（图1b&cFe-G10%和Fe-G15%）。值得注意的是,当 Fe含量达到20wt%时，我们发现侧面大小超过100nm的二维 纳米片在r-GO表面形成 (图2 b&c)。我们推测r-GO作为一个 模板来诱导纳米颗粒在二维空间富集，最终在r-GO表面形成 封闭的二维纳米层 (图1)。通过选择区域电子衍射(SAED)(图 2c)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)(图2 e)可以看出这 些二维纳米层是单晶体层。HRTEM分析也显示两个晶格边 缘相邻晶面间距是0.23nm，与(111)纳米晶体的晶格面相一 致。
聚乳酸／功能化石墨烯纳米复合薄膜的制备与性能
聚乳酸／功能化石墨烯纳米复合薄膜的制备与性能张丽;王欢欢;苗书惠;张小瑞;陈金周【期刊名称】《工程塑料应用》【年(卷),期】2016(44)6【摘要】A series of poly(lactic acid)(PLA) nanocomposite films incorported with octadecylamine-functionalized graphene (GO–ODA) as nanofillers were prepared by solution blending and casting method. The structure and morphology of these nanocomposite films were charaterized by infrared spectroscopy and scanning electron microscope,and tensile properties,thermal stability and oxygen permeability of these films were also tested. The results show that the good compatibility between GO–ODA and PLA,a homogeneous dispersion of GO–ODA in PLA,and hence simultaneous improvement in both strength and toughness of PLA can be achieved. Meanwhile,the incorporation of GO–ODA can also improve the thermal stability and oxygen barrier property of PLA.%以十八烷基胺修饰氧化石墨烯(GO–ODA)为纳米填料，通过溶液铸膜法制备了聚乳酸(PLA)／GO–ODA 纳米复合薄膜。
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石墨烯纳米片调控生物可降解PLA/PBAT共混物的形态结构和性
能
聚乳酸(PLA)是一种重要的生物基可降解塑料,由于其易加工、机械强度高等优异性能,在替代石油基非降解塑料方面具有巨大的潜力。
尽管如此,PLA存在韧性差、热稳定性差等缺点,限制了其应用。
将PLA与生物可降解的柔性树脂聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)共混,可以在不牺牲其生物降解性的前提下提高其韧性。
然而,PLA和PBAT不相容,导致其相界面结合弱,力学性能差。
添加纳米填料是调控PLA/PBAT共混物形态结构和性能最有效的方式之一。
本论文通过引入石墨烯纳米片(GNP)来调控PLA/PBAT的形态结构与性能。
主要结果如下:(1)GNP对PLA/PBAT形态结构和性能的影响。
首先采用溶液法制备PLA/GNP母料,再通过熔融共混制备了 PLA/PBAT/GNP纳米复合材料。
透射电镜(TEM)结果表明,PLA与PBAT不相容,呈“海-岛”状分布;GNP主要分布于PBAT相,出现明显的团聚;随着GNP含量的增加,PBAT相开始变形,尺寸变大。
拉伸试验结果表明,PBAT对PLA具有增韧效果,而GNP的加入在保持
PLA/PBATi共混物拉伸强度和拉伸模量不变的情况下,进一步提升其韧性,断裂伸长率最大提高了23%。
利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)对PLA结,品行为和结晶性能进行了研究。
结果表明,PBAT和GNP的加入促进了 PLA结晶。
热重分析(TGA)-表明,GNP的引入提高了 PLA/PBAT的热稳定性。
流变性能测试表明,随着GNP的加入,共混物的储能模量和复数黏度均有所增加。
(2)PEO对GN P的分散性以及PLA/PBAT/GNP纳米复介材料性能的影响。
为
了提高GNP在PLA/PBAT中的分散,采用冷冻干燥法制备了聚氧化乙烯(PEO)/GNP 母料,然后通过熔融共混得到PLA/PBAT/GNP纳米复合材料。
由于PEO分子量的不同会影响共与PLA的相容性,本工作使用了三种不同分子量的PEO。
TEM结果表明,GNP主要分布于PBAT相,PEO的加入提高了GNP的分散性,并且PEO的分子量越低,分散性越好。
拉伸试验和TGA结果表明,GNP分散性的提高使得PLA/PBAT/GNP纳米复合材料的力学性能和热稳定性得到明显提高。
与GNP1纳米复合材料相
比,PLA/PBAT/GNP纳米复合材料在没有牺牲拉伸强度和模量的前提下大大提高了其韧性，断裂伸长率最大提高了94.4%。
流变性能测试表明,PEO的加入使得共混物的储能模量和复数黏度均有所降低,并且PEO分子量越低,下降越明显。