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石墨烯增強金屬基復合材料制備及性能研究

1.產品型號 AA-1800S六燈座單石墨爐原子吸收光譜儀AA-1800H六燈座火焰石墨爐一體原子吸收光譜儀AA-1800E八燈座火焰石墨爐一體原子吸收光譜儀 2.產品簡介 AA-1800型原子吸收光譜儀是由行業的專家和國內知名高校聯手研發完成，擁有幾十年光譜儀器的研發和應用經驗。該產品包括火焰、石墨爐及氫化物發生系統，可配置多種附件，靈活的配置方案可滿足不同層次客戶的需求。全自動多功能AA-1800型原子吸收光譜儀可進行復雜的樣品分析，多種分析方法可自動切換，做到無人全自動分析。AA-1800型原子吸收光譜儀廣泛應用于科研、質檢、疾控、環保、冶金、農林、化工等行業，創新的軟、硬件設計確保樣品分析的準確性、安全性、易用性，儀器維護簡單便捷。3.主要特點高精度全自動化光學系統色散率為1800條/毫米刻線大面積光柵，新型自準直單色器，所有鏡片均是石英鍍膜，寬廣的檢測范圍和光學穩定性確保了分析的精度。全自動6燈座配置6個獨立燈電源，可分別預熱；高分子霧化室高分子材料抗腐蝕霧化室，耐酸堿，包括氫氟酸，無論是有機或是無機溶液都能得到較好的靈敏度和穩定性；鈦燃燒器鈦燃燒器，可選配50mm和100mm燃燒器，空冷預混合型，耐腐蝕，耐高鹽，大幅度提高火焰的效率和火焰分析的準確度；全自動化分析能自動完成安全點火，熄滅和切換，結構可靠，故障率低，從而確保火焰法的靈敏度和重現性。光源系統六燈位平臺自動切換，可直接使用高性能空心陰極燈，提高火焰分析的靈敏度，自動調節供電參數和光束位置，全自動波長掃描和尋找波峰；石墨爐溫控內外氣雙重溫度控制，20階線性或非線性升溫，確保待測元素具有較好的靈敏度；爐內富集濃縮達20次，縱向光控監測石墨管內壁溫度，最高可升溫至3000℃/s.高技術指標AA-1800型原子吸收光譜儀元素測試靈敏度達到行業先進水平，靈敏度≤0.015μg/mL/1%；基線漂移小于0.003Abs/30m，穩定性優于0.005Abs/4h;背景校正系統采用氘空心陰極燈和自吸收扣背景進行背景校正，消除低含量測定時分子吸收的干擾，減少了氘燈的發射噪聲，延長了使用壽命，具有 較好的穩定性。氘燈背景信號為1A時，扣除背景能力＞50倍；智能化分析智能性非常強，人性化設計，火焰和石墨爐原子化器自動切換，石墨爐原子化器自動優化，自動設置調節火焰高度，自動點火，水平位置自動優化，系統自動設置氣體流量。如遇停電、誤操作、乙炔泄漏等，系統會自動啟動安全保護功能；自動進樣器與石墨爐一體化設計，采用高精度注射器，最低可進0.5μl樣品，具有智能化在線稀釋與濃縮功能。4.軟件功能強大的功能高智能軟件，功能強大，友好的中文操作界面。全自動儀器及附加控制，可自動優化，自動稀釋；鼠標操作，自動設定菜單數據和校正方法；測量數據可以實現動態顯示。標準曲線可以實現自動擬和；樣品測量準確：采用向導的方式對樣品進行設置，方便快捷；靈敏度校正功能：使測量的結果更為準確；數據共享方便快捷的數據共享數據處理：可對數據進行編輯保存；打印輸出：提供單元素與多元素分析的報告；對測量結果及儀器的條件進行打印；數據導出：數據導出功能實現了與其他系統的數據共享。數據處理測量方式 : 火焰法、石墨爐法、氫化物-原子吸收法   濃度計算方式 : 標準曲線法（1～3次曲線），自動擬合，標準加入法   重復測量次數 : 1-99次、計算平均值、給出標準偏差和相對標準偏差   結果打印 : 參數打印，數據結果打印，圖形打印，可導出WORD、EXCEL文檔

（專利號：ZL 201510312021.1） 簡介：本發明公開了一種從鐵水脫硫渣中回收鱗片石墨的方法，屬于資源綜合利用領域。該方法具體步驟是：首先將脫硫渣破碎，并磁選回收鐵，尾渣破碎至小于1mm并加水配成濃度為30～40％的漿液，加入浮選劑進入浮選機浮選，浮渣加水配成濃度50～70％的漿液并球磨10～30min，然后磁選回收鐵，而尾渣加水制成濃度為30～50％的漿液，送往浮選機進行浮選，浮選劑由“煤油+2號浮選油”或“液體石蠟+辛醇”組成，回收的鱗片石墨通過多次“球磨－磁選－浮選”工藝處理提高品位，最終獲得的鱗片石墨中固定碳含量可以達到90％以上，而且其中的鐵也可以得到更充分的回收。

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨特本征性質的石墨烯三維體相材料是材料學研究中兼具學術價值和實用意義的重大挑戰。本項目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨立且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成。該材料具有良好的機械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發射能力，在瓦特功率級別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料樣品可以在真空條件下實現有效的直接光驅動，此現象為國內外所首次觀察及報道，為石墨烯帶來了一種激動人心的潛在應用價值。上述材料的制備及相關性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉換與存儲等領域的應用提供材料支持與相關理論支撐。

具有較大可逆形變功能的彈性材料在各種工程應用中具有廣泛需求。然而，當溫度顯著降低時，材料延展性或彈性通常會受到損害。到目前為止，還沒有材料能夠實現在外太空等深低溫下具有高彈性。近日，南開大學陳永勝團隊報道了一種三維交聯的石墨烯材料，在4K的深低溫到1273K的高溫溫度區間材料超彈性行為幾乎不變。在4K超低溫條件下，具有與室溫相同的力學性能：幾乎完全可逆的超彈性行為（高達90％的應變），楊氏模量不變，泊松比接近零，循環穩定性好。原位實驗和模擬結果表明，這種超彈性得益于獨特結構的協同結果：單個石墨烯片層的本征彈性和片層之間的共價連接。

超薄石墨片作襯底的碲化鎘太陽電池，屬于新能源材料與器件領域。本發明 采用柔性超薄石墨片作為襯底材料，在石墨片上濺射一層銅，進行熱處理。銅 擴散進入石墨形成摻銅石墨片。在摻銅石墨片上沉積一層碲，再沉積碲化鎘并 進行退火處理。在碲化鎘的沉積及退火處理過程中，在石墨片和碲化鎘之間形 成重摻雜的CuxTe層而實現柔性石墨襯底與碲化鎘之間的歐姆接觸。然后依次 沉積硫化鎘、透明導電薄膜和柵狀鋁電極獲得柔性碲化鎘薄膜太陽電池。本發 明解決了制備高效柔性碲化鎘電池所需的較高工藝溫度與常規柔性襯底耐受溫 度低的矛盾。

本技術采用先進的氧化石墨烯分散技術，實現了氧化石墨烯在超高性能混凝土的可控分散，進而制備出超高韌性、超高耐久的水泥基材料。本技術通過從納微觀尺度上對水泥基材料水化產物的改性，克服了傳統水泥基材料本質上脆性行為的弊端，產品能夠在嚴苛的服役環境中長期（大于 100 年）保持優異的服役狀態。同時，相比于現有的納米混凝土改性技術，本技術使用的納米外加劑-氧化石墨烯制備工藝簡單，價格優勢明顯，改善效果更為顯著，使該產品具有較大的經濟優勢。 

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨特本征性質的石墨 烯三維體相材料是材料學研究中兼具學術價值和實用意義的重大挑 戰。本項目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨立 且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成。該材料具 有良好的機械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發射能力，在瓦 特功率級別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石 墨烯材料樣品可以在真空條件下實現有效的直接光驅動，此現象為國 內外所首次觀察及報道，為石墨烯帶來了一種激動人心的潛在應用價 值。上述材料的制備及相關性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉換 與存儲等領域的應用提供材料支持與相關理論支撐。 項目特色： 1.制備了基于二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成 三維石墨烯體相材料，該材料不僅保留了二維石墨烯材料的本征性質， 而且具備優良的機械及光電性能。 2. 在國內外首次觀察到厘米級尺寸的裸眼可見的宏觀石墨烯樣 品，只依靠瓦特級別的光作為單一驅動源，即可實現較大距離(數十厘 米)的有效的運動，并提出了光致電子發射驅動的機理解釋上述三維 石墨烯體相材料獨特的光驅動， 3. 上述材料的制備與性能研究揭示通過有效合理的結構構筑手 段，能夠得到以二維石墨烯作為構成單元，并有效保留其獨特二維性 質和兼具三維宏觀形態的石墨烯體相材料，此項研究為其它二維材料 的開展類似工作并拓展其應用提供了范例和思路。已取得的成果： 項目的標志性研究結果于 2015 年 6 月在線發表于 Nature Photonics，并于 2015 年 7 月正式發表（Nature Photonics, 2015, 9, 471- 476）。雜志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene” 發表了專題評論。英國著名科普雜志 New Scientist 以“Spacecraft built from graphene could run on nothing but sunlight”為題報道了此研究， 指出該成果“再為石墨烯這種優良材料增添了一種驚人的性能”。國 內主要媒體包括人民日報、光明日報、新華網以及多家門戶網站等均 對此研究進行了報道，中央電視臺《新聞聯播》欄目于 2015 年 6 月 21 日也對此進行了報道。 市場應用前景： 空間飛行器是人類探索宇宙的重要工具，而動力源問題一直羈絆 著人類無法走得更遠。目前幾乎所有的航空、航天飛行均采用化學驅 動，即通過噴射燃燒的化學物質來獲得驅動力，光直接驅動飛行是科 學界和航空界多年的夢想。

Ag 納米顆粒具有優異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復合材料，廣泛應用在光電，電池，生物，醫學等眾多領域。對比目前 Ag 抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨特的二維結構，其高的比表面積，穩定的物理及化學性質，可以優化 Ag 基納米顆粒的生長，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優異的復合材料。 其獨特的二維結構以及界面性能使其可以組裝成不同應用環境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相

目前傳統消毒技術有諸多缺點：紫外消毒由于紫外光光譜會殺死健康細胞，對人眼和其他器官也是危險的，所以其滅菌場所不能有人進入，大大限制了其應用范圍。傳統的二氧化鈦催化劑由于禁帶寬度3.2ev，也只能受紫外光激發有效，大大限制了其應用；臭氧消毒易分解，其滅菌場所不能有人進入，對人眼和其他器 官具有危害；酒精、84消毒劑由于揮發不具有持續消毒能力，需要經常噴灑，另外存在著使用不當引起的火災、中毒等風險。 課題組研發的氮化碳g-C3N4功能復合膜制備可解決述痛點，該項技術具有可提高膜的親水性、提高膜的水通量、賦予膜光催化性能、賦予膜自清潔性能和抗菌性等特點。