石墨烯基碱金属原子有效电荷变化规律

应用S.Yu.Davydov提出的石墨烯态密度模型,求出吸附在石墨烯上的碱金属原子的有效电荷数,研究了吸附原子的电子能级、能级移动量、有效电荷数随金属原子元素的变化以及有效电荷数随电子能量的变化规律.结果表明:(1)被吸附的碱金属原子的电子能级和能级移动量随原子序数的变化为非线性,在Li,Na,K,Rb,Se,Fr这6种碱金属原子中,以Na原子的值为最小,其原因在于碱金属原子的电离能以及石墨烯与吸附原子的相互作用能均随原子序数的增大而减小;(2)石墨烯能带电子和吸附原子的局域态电子对有效电荷的贡献以及总有效电荷数,均随原子序数的增加而非线性地减小.其中,能带电子对有效电荷的贡献与电子能量无关,而吸附原子局域态电子的贡献与总有效电荷数和电子能量都有关,且随电子能量的变化有明显的局域特点,最可几电子能量随原子序数的增大而增大.     

石墨烯对藜麦幼苗根系形态及生物量的影响

纳米炭材料石墨烯对作物的生长具有重要作用。配制含有不同质量浓度石墨烯(0,2,4,8,12,20 mg/L)的MS培养基,研究石墨烯对藜麦幼苗根系形态(根系总长度、总表面积、总投影面积、体积、根尖数、分叉数)及生物量(干物质质量)的影响。结果发现,在石墨烯质量浓度为4,8 mg/L的MS培养基上生长的藜麦幼苗根系形态指标均显著大于对照组,说明特定浓度的石墨烯能够促进藜麦根系生长和形态发育;另外,在石墨烯质量浓度为2,4,8,12 mg/L的MS培养基上生长的藜麦幼苗生物量显著大于对照组,其中,8 mg/L的石墨烯对藜麦幼苗干物质积累具有明显的促进作用。     

石墨烯在农业中应用前景浅析

石墨烯是一种由碳原子以SP2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格状的二维碳纳米材料,具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工等领域具有良好的应用前景,被认为是一种有望引发技术革命的新材料。我国有丰富的石墨烯资源,为石墨烯产业发展提供了条件。文章分析了石墨烯材料在农业生产上的应用前景,并结合存在的问题,提出石墨烯在农业中推广应用的对策与建议。     

用于水果催熟气体乙烯检测的rGO/NiO复合材料的制备与气敏特性研究

以单层氧化石墨烯和六水硝酸镍为主要原料,氨水为沉淀剂并调节溶剂pH值为11,采用水热法一步合成不同掺杂比的一系列还原氧化石墨烯/氧化镍（rGO/NiO）复合材料.采用X射线衍射仪（XRD）,X射线光电子能谱仪（XPS）,扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对样品的结构、形貌和化学成分进行表征,并讨论复合材料对植物催熟气体乙烯的气敏性能,结果表明,基于2wt%rGO/NiO复合材料对乙烯具有最佳气敏性能,在最佳工作温度100℃下,其对100 ppm的乙烯气体响应值为75.79%,响应和恢复时间分别为12 s和21 s,并表现出良好的稳定性.rGO/NiO复合材料可以做为潜在乙烯气体检测的半导体材料,具有一定的实用价值.     

氧化石墨烯基二维复合纳米片对猪流行性腹泻病毒的抑制作用研究

为研发抗动物源性病毒感染的新型广谱纳米材料,将氧化石墨烯（GO）与二氧化锰纳米片（MnO₂ NSs）通过π-π堆叠作用制备合成二维复合纳米片材料（GO-MnO₂ NSs）,分别通过TEM、XRD、XPS对GO-MnO₂ NSs的形貌、结构、结晶度和元素价态进行表征,并采用MTT法对GO-MnO₂ NSs的细胞毒性进行测试。结果显示,625 μg/mL GO-MnO₂ NSs的细胞存活率超过85%;以猪流行性腹泻病毒（PEDV）作为冠状病毒的模式病毒,EC₅₀、间接免疫荧光和Western blot试验结果证实GO-MnO₂ NSs对PEDV感染具有显著的抗病毒活性。研究结果表明,GO-MnO₂ NSs能够清除由病毒感染引起的活性氧过表达并抑制细胞凋亡,同时还能上调细胞内干扰素和干扰素刺激基因（ISGs）等抗病毒因子的表达,从而有效抑制病毒感染。     

聚苯胺-氧化石墨烯复合材料的制备及其对染料的吸附性能

[目的]研究复合材料对染料的吸附性能。[方法]以改进Hummer法制备氧化石墨烯,通过动态界面聚合工艺制备聚苯胺-氧化石墨烯复合材料,并对模拟环境中不同污染性染料进行吸附性能研究。[结果]聚苯胺-氧化石墨烯能显著提高染料的吸附容量和吸附效率,当聚苯胺-氧化石墨烯的用量为1.2 g/L,溶液pH为4,吸附时间为50 min时,对铬黑T的吸附率可达94.04%。相同条件下,复合后的材料吸附性能提高了15%。3种不同染料中,对甲基橙的吸附效果最好。[结论]聚苯胺-氧化石墨烯可用作污水中染料的吸附剂。     

氧化石墨烯和多环芳烃复合暴露诱导成年斑马鱼脑组织毒性及其代谢研究

为研究氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）和 多 环 芳 烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）共暴露诱发的水生生态毒性效应及相关代谢机理,使用成年斑马鱼为动物模型,研究不同浓度GO（0.01、0.1mg·L-1）、PAHs（含16种优控PAHs,每种PAHs的浓度...     

碳基量子点在病毒检测及抗病毒领域的研究进展

碳基量子点,包括球形碳点和石墨烯量子点,是一类新兴的具有良好生物相容性的光致发光材料,在生物分析、细胞成像及医学诊断等领域受到研究者的广泛关注.碳基量子点的合成方法包括电弧放电法、激光烧蚀法、化学氧化法、水热合成法等,其发光机制包括量子限域效应、表面缺陷模型、共轭π域模型、边态模型等.近年来研究发现,碳基量子点在病毒检...     

基于模型化合物的生物质半焦催化性能研究

为了深入理解生物质热解过程中生物质半焦对挥发分原位催化的作用机理,采用多种官能团化的还原氧化石墨烯(RGO)包括含—OH的RGO-OH、含—COOH的RGO-COOH和含—NH₂的RGO-NH₂,以及未官能团化的RGO模拟富含活性官能团的生物质半焦,通过热裂解-气相色谱质谱联用仪(Py-GC/MS)探究400℃下不同表面活性官能团对木质素中典型α-O-4化合物苄基苯基醚(BPE)的催化效果。研究结果表明:—OH和—COOH活性官能团能显著提高BPE的热分解程度,BPE转化率由0.1%(无催化剂)提高至38%(—COOH)和54%(—OH);而—NH₂只提供了12%的BPE转化率,甚至弱于无官能团RGO的催化活性(25.63%),表明—NH₂起抑制作用。BPE分解主要是以sp³ C_α—O断裂为主,其产物以苯酚和2-苄基苯酚为主;表面含氧官能团(—OH和—COOH)也促进了二聚反应的进行,形成了2-苄基苯酚和4-苄基苯酚。此外,表面官能团还能促进sp^...