摘要：以不同还原程度的石墨烯为导热填料对环氧树脂进行修饰,揭示了官能团总量对复合热界面材料热导率的影响规律。采用XPS,Raman,FTIR等方法对本征环氧树脂及不同还原程度的试样进行表征,并测试了复合热界面材料的热导率、热阻率及力学性能。实验结果表明,石墨烯表面官能团的总量对复合热界面材料的热导率具有显著影响,适量官能团的存在能有效改善填料和基材之间的热接触水平,降低界面接触热阻率;适量石墨烯表面官能团的存在有利于增强填料和基材之间的化学接触水平,提高复合材料的力学性能。

摘要：由于血脑屏障的存在,让传统药物分子难以进入脑内,其是药物治疗脑肿瘤的最大障碍。如何安全、有效地跨越血脑屏障实现靶向脑肿瘤给药,一直以来是一个具有挑战性的研究难题随着近年来对纳米给药技术的研究逐渐增多,纳米给药系统在跨越血脑屏障和靶向脑肿瘤方面表现出巨大的潜力,各种纳米载体可以被设计成不同的尺寸、形状和进行表面官能团修饰,从而提升穿透血脑屏障和将药物靶向递送至脑肿瘤的能力。本文主要综述了克服血脑屏障策略中的跨细胞转运途径及部分可经该途径跨越血脑屏障的纳米载体,并阐述了其对血脑屏障的作用机制以及影响药物递送效果的因素。

摘要：作者设计了一种含有表面衍生官能团的生物质材料,用于吸附印染、脱硫等废水中的可溶性铅污染。在500℃热解下,采用熔盐法制备生物炭材料,其产率接近40%,具备介孔/大孔杂化特性,比表面积接近300 m^(2)/g。通过高锰酸钾改性,发现其对Pb^(2+)的最大吸附量可以达到商业活性炭的8倍。研究初始pH、吸附时间、污染物浓度等因素对生物炭吸附Pb^(2+)的影响,发现生物炭对Pb^(2+)的吸附倾向遵循准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。结合生物炭吸附剂使用前后的材料表征,阐述了包括静电作用、π-π作用、离子交换和络合作用在内的吸附机制。研究结果还表明生物炭BC-B在酸性条件下可以快速有效地吸附Pb^(2+),在生物炭投加量=0.5 g/L、[Pb^(2+)]=400 mg/L、pH=7的条件下对Pb^(2+)的最大吸附量达到440.0 mg/g。同时循环再生实验和工业废水应用实验证明,该生物炭在治理含重金属的酸性工业废水中具有潜力。

摘要：多孔炭材料具有较大的比表面积和发达的孔隙结构,是吸附有毒有害气体的关键材料,备受环境、化工、军事化学等领域的关注。多孔炭材料对有毒有害气体的吸附性能受气氛中水分子竞争吸附的影响,研究多孔炭材料对水分子的吸附行为是复杂环境下吸附分离有毒有害气体的基础,对改进多孔炭材料的表面官能团组成和孔结构具有重要的指导意义。基于此,本文综述了国内外关于水分子在多孔炭材料上吸附的机理、过程和影响因素,探讨了水分子作为示踪分子用于多孔炭材料结构表征的潜在可能,并对未来吸附理论的研究方向和指导新型吸附材料设计的应用前景进行展望。

摘要：为资源化利用城市污水厂污泥,采用ZnCl2活化法制备污泥基活性炭,以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为评价指标,对制备条件进行优化,采用比表面积分析仪、元素分析仪、X线光电子能谱等测试分析手段对制得污泥基活性炭的物理化学性质进行研究,并将其用于城市生活污水处理。研究结果表明:采用ZnCl2活化法制备污泥基活性炭过程的主要影响因素是热解温度,其次是热解时间,活化剂浓度和浸渍比的影响较小。最佳制备条件为热解温度600℃,热解时间50 min,活化剂质量分数40%,浸渍比(g/mL)1:2.5。制得的污泥基活性炭以中孔为主,比表面积相对较小。活性炭中的Al,Fe和Si含量较一般商品活性炭的高。活性炭表面存在大量含氧和含氮官能团,且表面呈酸性。活性炭中重金属元素浸出量低于国家规定的最高允许浓度,且对生活污水有较好的处理效果。

摘要：改性生物炭除金属离子效率高、成本低,对污水处理具有重要意义。本文综合评述了生物炭改性方法、吸附机理、改性生物炭对重金属吸附性能影响等方面的研究进展。介绍了生物炭的不同热解温度、矿物组分和表面官能团等理化性质对吸附重金属的影响;讨论通过物理和化学改性方法改进的生物炭的物理、化学性质对重金属吸附效果的影响,探讨不同理化性质的生物炭对重金属吸附的机理。根据不同生物炭材料之间的差异,采用具有针对性的改性方法,或在生物炭中加入适当的矿物质,设计出特定用途的生物炭可能是未来研究的重要方向。

摘要：通过改进的Hummer法制得氧化石墨烯,并在不同温度的氩气气氛中还原得到一系列热还原氧化石墨烯(T-RGO).电化学测试表明,T-RGO作为超级电容器电极材料时,良好的导电性是必需的,但石墨烯表面含氧官能团对其电容性能的影响要远大于导电性和比表面积的影响.900oC还原的T-RGO比表面积为314 m2·g-1,电导率为2421 S·m-1,但其容量只有56 F·g-1.而300 oC还原的T-RGO比表面积为18.8 m2·g-1,电导率为574 S·m-1,其容量却达到281 F·g-1.材料表征分析表明,300 oC还原的石墨烯之所以有更高的电容,是因为除双电层电容外,更多的是由其表面含氧官能团提供的赝电容,这使作者以后在设计制备超级电容器等储能设备用石墨烯基电极材料时更加有针对性.

摘要：用自行制备的多壁碳纳米管在特制的不锈钢高压容器中进行了室温（２９８ Ｋ）、 １０ ＭＰａ条件下的吸附储氢实验，实验中，对基种法制得的碳纳米管分别使用了化学试剂浸泡和高温处理的方法，但储氢效果不够好，浮动法制得的碳纳米管储氢效果较好．对浮动法制得的碳纳米管经过高温处理后，储氢量可达到４％，显示了很好的应用前景．

摘要：电化学方法应用于强化煤层瓦斯抽采的效果主要取决于工程设计与参数选取的合理性。采用实验室实验的方法,用H2SO4、Na2SO4和NaOH 3种电解液分别对贫煤进行电化学改性,对改性前后煤样的瓦斯吸附解吸特性进行了测试,并通过低温液氮吸附测试和红外光谱测试分析了改性对贫煤煤样孔隙结构和表面基团的改变。结果表明:未改性煤样的饱和吸附量为30.03 mL/g,Langmuir压力为0.88 MPa,最终解吸率为83.20%;经H2SO4、Na2SO4和NaOH 3种电解液电化学改性后,煤样的饱和吸附量分别为23.70、26.67、32.79 mL/g,煤样的Langmuir压力分别为1.15、1.05、0.80 MPa,煤样的最终解吸率分别为90.10%、87.84%和81.71%;用H2SO4电解液电化学改性后的贫煤,比表面积最小,平均孔径最大,含氧官能团数量最多,故抑制瓦斯吸附、强化瓦斯解吸的效果最好。

摘要：生物质热解转化为生物炭用以去除废水中的重金属,可以同时起到固废资源化和废水处理的双重环境效益。文中阐述了生物炭净化废水中常见重金属(铅、镉、锌、铜、铬以及砷)的主要机制。生物炭可以通过离子交换、表面吸附、官能团络合以及形成沉淀等多种机制去除重金属,并对铅、镉、锌、铜以及铬都表现出一定的去除效果,而对重金属砷则去除效果较差,需通过改性处理提高对砷的作用。因此,文中同时介绍并总结了常见复合生物炭的设计原理,及其对重金属去除的强化效果。包括:(1)铁复合生物炭固定砷;(2)还原性铁复合生物炭还原稳定铬;(3)纳米颗粒复合生物炭吸附固定铅、镉、铜。生物炭以及复合生物炭用以去除废水重金属具有很好的效果与应用前景。最后,文中提出了生物炭净化废水在实际应用中面临的问题,未来的研究可以聚焦生物炭的标准化制备工艺,以及复合生物炭对重金属去除的实际应用。