摘要: 纳米纤维素基气凝胶因其材料天然可再生的特点受到广泛的关注，但其易燃、机械性能差的缺点使其实际应用受到限制。本文以纳米纤维素为基底，氧化石墨烯(GO)与钠基蒙脱土(Na-MMT)为填料，通过定向冷冻干燥制备了CNF/GO/MMT复合气凝胶。定向冷冻的方法使得复合气凝胶保持了较低的热导率(37.43 mW mK?1)，同时与纯CNF气凝胶相比，复合气凝胶的抗压强度提高了6倍(达到669 KPa)，阻燃性能也得到了显著的提升。这些测试结果表明通过GO/MMT的加入，成功地提高了复合气凝胶的综合性能，为建筑隔热材料提供了新的选择。

摘要: 利用冷冻干燥法制备了纯海藻酸钙(CA)和氧化石墨烯/海藻酸钙(GO/CA)复合薄膜材料。采用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对材料的表面形貌和化学特性进行表征。研究了GO与CA重量百分比、接触时间、吸附剂加入量、温度和溶液pH等实验参数对GO/CA薄膜吸附亚甲基蓝(MB)的影响。实验结果表明：GO的加入有助于提高复合材料的吸附容量，GO的重量百分比为20%时，复合薄膜对MB的吸附容量达到187.5 mg/g，吸附平衡时间大约为600 min，随着吸附剂加入量从5增加到35 mg，MB的去除率由87.1%增至99.1%，说明GO/CA薄膜是一种良好的MB吸附材料。

摘要: 石墨烯具有优异的力学性能、高导热系数和低密度，被公认为金属基复合材料(MMC)的理想增强材料。本文综述了石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，归纳了粉末冶金法、搅拌鋳造法及其他多种方法的研究现状。重点讨论了不同制备方法对石墨烯增强铝基复合材料组织和性能的影响。并对石墨烯增强铝基复合材料的工业化应用前景作了展望。

摘要: 通过在醇铝法制备纳米氧化铝的过程中，添加不同掺杂量的石墨烯纳米材料，经溶剂热、干燥和煅烧等过程后，制备了准2D结构的片状纳米氧化铝材料；通过SEM和XRD的测试表征，随着石墨烯含量的增加，纳米氧化铝有呈现准2D的片状结构的趋势，当石墨烯含量在0.04%质量比时，氧化铝几乎全部形成准2D片状结构，石墨烯含量进一步增加时，形成氧化铝相互堆叠的立体结构。

用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并用乙二胺对氧化石墨烯(GO)进行氨基化得到氨基化氧化石墨烯(NGO),将季戊四醇磷酸酯(PEPA)、三聚磷酸铝(ATP)与NGO三者复配并添加到水性环氧树脂中,制备出水性环氧防腐防火一体化涂料。使用IR、XRD、SEM等手段对GO和NGO的结构和形貌进行了表征。结果表明,已经制备出GO并成功地对其表面实现了氨基化改性。电化学测试、盐雾试验、耐火极限测试、残炭形貌分析和热失重分析的结果表明,颜基比P/B=0.2的复合涂层具有最佳的防腐性能和防火性能。

提出在石墨烯/聚合物复合材料内构筑界面氢键结构，利用氢键的动态可逆性和断裂/再生过程中的能量耗散可显著提高复合材料的阻尼性能。对石墨烯和聚(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SEBS)进行接枝改性，引入氢键单元从而在石墨烯/SEBS复合材料的界面构筑了多重氢键结构。研究了这种复合材料的循环拉伸以及动态力学性能。结果表明，这种复合材料的弹性模量、滞后损耗、阻尼因子比SEBS分别提高165%、237%和42%。强度和阻尼性能的显著提高，主要归因于复合材料组元间界面氢键的相互作用、高效应力传递、以及氢键可逆断裂/再生过程中显著的能量耗散。

用选区激光熔化(SLM)技术制备多孔石墨烯/钛复合材料，研究了石墨烯(Gr)作为增强相对其微观结构、力学性能以及抗腐蚀性能的影响。结果表明：用SLM制备的多孔钛由较小的等轴晶组成，石墨烯加入使其晶粒尺寸进一步减小，石墨烯没有在Ti基体中团聚，部分石墨烯与Ti原位生成的TiC产生了弥散强化。多孔Gr/Ti复合材料的压缩曲线由弹性变形阶段、应力平台阶段和致密化阶段组成，其硬度、抗压强度和压缩率分别为503HV、317.38 MPa和42%；其抗腐蚀性能高于纯钛，腐蚀电位为-0.325 V，腐蚀电流密度为3.28×10-7 A·cm-2。

根据光致发光光谱和吸收光谱研究了氧化石墨烯(GO)的发光性能。结果表明,GO的发光源于片层内的sp2C团簇。sp2C团簇被高势垒的氧化官能团(sp3C)包围,形成了多量子阱结构。GO内有不同尺寸的sp2C团簇,其带隙与尺寸相关,尺寸越小带隙越宽,使发光覆盖范围较宽并依赖激发波长。还改变激发波长和温度,根据发光光谱研究了GO中不同局域态的发光行为。结果表明,514 nm激发的sp2C团簇的热激活能比830 nm激发的高56 MeV。温度对较小尺寸sp2C团簇的影响较小,因为尺寸越小限域效应越强,使电子空穴对的辐射跃迁几率提高。

先用水热法合成氧化石墨烯(GO)/苯甲酸钠(Sb)复合成核剂(GO-Sb),然后用熔融共混法制备尼龙6(PA6)/GO-Sb纳米复合材料,研究了分别添加GO和Sb、同时添加GO-Sb对PA6纳米复合材料的形态、力学和热性能的影响。结果表明：GO与Sb之间存在静电相互作用和π-π共轭,Sb的加入能促进PA6中γ晶的形成。GO-Sb作为异相成核剂均匀分散在PA6中, 使PA6纳米复合材料的结晶温度、结晶度和热变形温度提高。PA6-GO-Sb(100/0.05/0.25)纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度分别比纯PA6提高了69.9%和157.1%。PA6-GO-Sb(100/0.05/0.25)纳米复合材料的拉伸强度、冲击强度和弹性模量分别比PA6-GO-Sb(100/0.3/0)纳米复合材料提高了13.6%、186.4%和52.6%。与纯PA6(k=0.238 W/m·k)相比,PA6-GO-Sb(100/0.3/0)纳米复合材料(k=0.536 W/m·k)的热导率提高了125.2%,PA6-GO-Sb(100/0.05/0.25)纳米复合材料(k=0.854 W/m·k)的热导率提高了258.8%。

用分子动力学方法研究了以碳五元环为结构基元的氟化五边形石墨烯的拉伸性能和变形破坏机制，以及氟化率对其力学参数的影响。结果表明：氟化能改变五边形石墨烯的变形破坏机制。低氟化率的五边形石墨烯在拉伸载荷作用下发生从碳五元环到碳多元环的转变，而完全氟化的五边形石墨烯没有发生明显的碳环转变。随着氟化率的提高五边形石墨烯的杨氏模量、断裂应力和应变呈先减小后增大的趋势。低氟化率(<15%)的五边形石墨烯，其力学性能参数均随氟化率的提高明显降低。完全氟化能提高五边形石墨烯的杨氏模量(约为29.56%)，并大幅度降低其断裂应变，而其断裂应力与五边形石墨烯相当。

以植酸(PhA)为原料，采用热解法制备含磷石墨烯(PhA-G)，并以硅树脂(SiR)为成膜物制备含磷石墨烯/硅树脂(PhA-G/SiR)复合防腐蚀涂层。通过拉曼光谱和XPS分析含磷石墨烯的结构，通过SEM、TEM和AFM观察含磷石墨烯的形貌，通过接触角、吸水率、电化学阻抗谱、极化曲线和盐雾实验等研究复合涂层的耐蚀性能。结果表明：相比于纯SiR涂层和氧化石墨烯/硅树脂(GO/SiR)复合涂层，PhA-G/SiR复合涂层对金属的保护作用更好；当含磷石墨烯添加量为3%(质量分数)时，PhA-G/SiR复合涂层表现出较好的疏水性和优异的防腐蚀性能，其接触角为103.5°，吸水率为3.72%；腐蚀电流密度为3.53×10-10 A/cm2，电化学阻抗值达到3.82×107 ?·cm2，耐盐雾达到960 h。

先以氧化石墨烯和三氯化铁为原料并用高温水热法制备还原氧化石墨烯/ Fe3O4(rGO/Fe3O4)复合物，再用其改性环氧树脂制备出rGO/Fe3O4/环氧树脂复合材料，研究了(rGO/Fe3O4)复合物的添加对其性能的影响。结果表明，(rGO/Fe3O4)复合物的添加量为30%的复合材料其冲击强度达到27 kJ/m2，比纯环氧树脂的冲击强度提高了58.8%。在环氧树脂中添加rGO/Fe3O4复合物，使其吸波性能显著提高。rGO/Fe3O4复合物的添加量为20%的复合材料，其反射率在小于-10 dB的频率范围为7.7~12.3 GHz，有效吸收频宽达4.6 GHz，覆盖了整个X波段。随着石墨烯含量的提高rGO/Fe3O4/环氧树脂复合材料达到最小反射率的位置向低频位置移动，控制rGO和Fe3O4的相对含量可调控这种复合材料的吸波性能。