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2014年  第29卷  第5期

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Graphical Contents
2014, 29(5).
摘要(601) PDF(538)
摘要:





 
石墨烯光电子器件的应用研究进展
李绍娟, 甘 胜, 沐浩然, 徐庆阳, 乔 虹, 李鹏飞, 薛运周, 鲍桥梁
2014, 29(5): 329-356.
摘要(1556) PDF(2199)
摘要:

自 2004 年被发现以来,石墨烯因其卓越的光学和电学性能及其与硅基半导体工艺的兼容性,备受学术界和工业界的广泛关注。 作为一种独特的二维原子晶体薄膜材料,石墨烯有着优异的机械性能、超高的热导率和载流子迁移率、超宽带的光学响应谱及极强的非线性光学特性,使其在新型光学和光电器件领域具有得天独厚的优势。 一系列基于石墨烯的新型光电器件先后被研制出,已显示出优异的性能和良好的应用前景。 此外,近期石墨烯表面等离子体激元的发现及太赫兹器件的研究进一步促进了石墨烯基光电器件的蓬勃发展。 综述重点总结近年来石墨烯在超快脉冲激光器、光调制器、光探测器以及表面等离子体领域的应用研究进展,并进一步分析目前所面临的主要问题、挑战及其发展趋势。
热处理温度对二维高导热炭/ 炭复合材料结构及热导率的影响
冯志海, 樊 桢, 孔 清, 熊 翔, 黄伯云
2014, 29(5): 357-362. doi: 10.1016/ S1872-5805(14)60142-6
摘要(684) PDF(900)
摘要:
以高导热沥青基炭纤维布为增强体,中间相沥青为黏结剂,采用热模压成型及液相浸渍裂解工艺增密,并经高温石墨化处理制备二维高导热炭/ 炭复合材料。利用X 射线衍射仪和透射电子显微镜对经不同温度处理后的沥青基炭纤维及二维高导热炭/ 炭复合材料的结构和形貌变化进行表征,并考察石墨化处理温度对复合材料热导率的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,纤维及复合材料内部石墨微晶尺寸增大、取向度变好,纤维与基体间界面结合紧密、裂纹减少,而基体碳层间裂纹则呈扩大趋势。此外,二维高导热炭/ 炭复合材料的热导率随热处理温度的升高而线性增加,经3 000 益处理后,材料热导率高达443 W / m·K。
氯化锌乙醇溶液回收炭纤维/ 环氧树脂复合材料
刘影, 邓天昇, 吕春祥, 蔡榕, 侯相林
2014, 29(5): 363-368.
摘要(911) PDF(1306)
摘要:
采用高浓度氯化锌乙醇溶液为反应体系,高效催化降解环氧树脂基炭纤维(CF / EP)复合材料并回收炭纤维。考察反应温度与氯化锌浓度对树脂基体降解的影响,探讨环氧树脂在氯化锌乙醇溶液中的催化降解机理。结果表明,复合材料中的树脂基体完全降解,炭纤维表面微观结构基本不变,且回收炭纤维的强度最高为原始炭纤维强度的97. 1% ,但表面含氧官能团有所减少。
石墨化处理对不同高织构含量C / C 复合材料微结构的影响
李伟, 李贺军, 魏建锋, 张守阳, 傅杨茜, 王沛
2014, 29(5): 369-373.
摘要(882) PDF(918)
摘要:
采用化学气相沉积工艺制备出炭毡增强炭/ 炭(C / C)复合材料和3 K 炭布叠层增强C / C 复合材料,并对材料进行 2500°C高温石墨化处理。利用X 射线衍射仪;偏光显微镜及拉曼光谱仪对所制材料进行表征。结果表明,炭毡C / C 复合材料基体是单一的高织构(HT)热解炭,3K 炭布叠层C / C 复合材料的基体是带状组织,从纤维表面向外依次为各向同性热解炭、HT 和中织构(MT)热解炭,其中HT 含量低于50% ;沉积态和热处理后,两种C / C 复合材料都具有相似的石墨化度,且热处理后的石墨化度超过80% ,但Lc 值差异明显,炭纤维、MT 和HT 热解炭的La 值均升高,其中HT 热解炭升幅明显大于炭纤维和MT 热解炭。HT 热解炭的含量是导致这两种C / C 复合材料具有相似石墨化度而Lc值却显著差异的原因。
碳纳米管阵列/ 热解炭复合材料的制备和表征
Harshad Patel, L M Manocha| S Manocha
2014, 29(5): 374-379. doi: 10.1016/ S1872-5805(14)60143-8
摘要(620) PDF(728)
摘要:
以甲烷为碳源,通过化学气相沉积和化学蒸汽渗透两步法将热解炭填充至碳纳米管阵列间的空隙而制备出碳纳米管阵列/ 热解炭复合材料。 采用扫描电镜和拉曼光谱仪对样品的结构进行表征。 结果表明,碳纳米管被热解炭填充和覆盖形成均相的复合膜,其密度增加 4 倍,同时热解炭已石墨化。
多壁碳管/ 二氧化钛改性棉织物及其自清洁和抗紫外性能
Loghman Karimi, Salar Zohoori, Atefeh Amini
2014, 29(5): 380-385. doi: 10.1016/ S1872-5805(14)60144-X
摘要(590) PDF(902)
摘要:
以丁二酸为交联剂,采用纳米TiO2 和多壁碳管对棉织物进行改性。通过暴露于紫外和阳光照射,分析Direct Green 6 浓度的减少来评价改性织物的光催化自洁性能。探讨样品的紫外吸收、耐磨性与扩张强度。结果表明,在紫外和阳光照射下,经纳米TiO2 和多壁碳管处理后的棉织物能有效提高Direct Green 6 的光降解效率。改性织物的耐麿性和抗紫外性能提高,抗张强度略降低。Direct Green 6 光降解效率的提高归因于电子空穴对重组的减少及由TiO2 和多壁碳管产生协同作用而使吸收光的增加。
超临界流体快速膨胀法分散碳纳米管
赵 健, 刘振生, 胡文彬
2014, 29(5): 386-391.
摘要(822) PDF(908)
摘要:
利用超临界状态下CO2 的快速膨胀(RESS)来分散碳纳米管,为可放大化且无挥发性有机化合物的新方法。将碳纳米管在超临界CO2 悬浮液中经由微细喷嘴快速膨胀使其均匀分散。电子显微镜(SEM)表征证实RESS 可有效地实现碳纳米管的分散。同时,为了解决再团聚难题,提出利用小分子包覆法和将碳纳米管嵌入高分子基体法来防止其再团聚,均起到良好的效果。
用NMR 研究洋葱碳吸附水后的抗磁性
A M Panich, V Yu Osipov, K Takai
2014, 29(5): 392-397. doi: 10.1016/ S1872-5805(14)60145-1
摘要(643) PDF(828)
摘要:
对洋葱状碳缺陷位吸附水分子的1 H 化学位移进行测试,并比较块状水和石墨烯、氧化石墨烯和纳米金刚石吸附水的化学位移。纳米金刚石和氧化石墨烯绝缘体的1 H 共振位置与块状水接近,然而石墨烯和洋葱碳吸附水呈现明显的化学位偏移,这是由导电的石墨烯片层抗磁屏蔽效应所致。质子的化学位移和抗磁性之间存在显著的相关性。
纳米洋葱碳的制备及其纯化研究
张卫珂, 付俊杰, 常 杰, 张 敏, 杨艳青, 高利珍
2014, 29(5): 398-403.
摘要(917) PDF(766)
摘要:
以甲烷为碳源, 316 号不锈钢网为催化剂,800℃下催化裂解甲烷,采用化学气相沉积法制备平均粒径为70 ~ 100 nm 纳米洋葱碳,通过酸洗-低温煅烧-磁选方法对洋葱碳进行纯化处理。X 射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外吸收光谱、拉曼光谱和振动样品磁强计对样品的形貌结构、物相组成及磁性能进行表征分析。结果表明,酸洗-低温煅烧能有效去除初产物中裸露的催化剂颗粒及无定型碳,磁选则实现将内包有[Fe-Ni]磁性催化剂的洋葱碳与空心的洋葱碳分离,最终获得纯净的空心纳米洋葱碳。
黄绿荧光碳化硅包覆石墨材料的制备与表征
王云伟, 靳国强, 王英勇, 郭向云
2014, 29(5): 404-408.
摘要(764) PDF(1054)
摘要:
以膨胀石墨与硅溶胶为原料制备出一种碳化硅包覆石墨材料。利用电子显微镜、X 射线衍射技术、热重分析和荧光光谱技术对样品的形貌、结构、组成以及光致发光性能进行表征。结果表明,与碳化硅材料相比,碳化硅包覆石墨材料的发光频带发生红移,即由原来的蓝光红移至黄绿光,拓展了碳化硅的光致发光光谱。其原因是由于位于材料内部的石墨与外部的碳化硅之间形成的内电场阻碍了电子回归基态,从而使得光电子恢复到基态所释放的能量低于纯碳化硅释放的能量。
碳科学技术的研究现状与发展趋势 ———2014 年世界炭会议介绍
宋 燕
2014, 29(5): 4040-4080.
摘要(794) PDF(1490)
摘要:
2014 年国际碳会议(Carbon 2014)于2014 年6 月29 日-7 月4 日在韩国济州举行。会议主办方为韩国碳素学会, 并得到了韩国KOFST 的大力支持。来自35 个国家和地区的859 位学者参加了这次会议,与会代表人数排名前10 位的国家和地区分别是:韩国、中国、日本、美国、法国、德国、英国、西班牙和哈萨克斯坦。中国大陆地区来自清华大学、北京大学、中国科学院金属研究所、北京化工大学、西北工业大学和中国科学院山西煤炭化学研究所等单位的119 名学者参加了会议。本次会议共收录729 篇摘要,围绕碳科学的研究现状和热点共设置了7 个主题,其中大会报告(Plenary Lecture)5 篇,分会主题报告(Keynote lecture Talk)10 篇,分会邀请报告(Invited Lecture Talk)46 篇,其它口头报告273 篇,墙报展示395 篇。

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