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采用侧抛光纤上还原氧化石墨烯作为可饱和吸收体的铒掺杂光纤激光器锁模研究
摘要： 本工作提出并验证了一种在嵌入氧化石墨烯（rGO）纳米颗粒（NPs）的侧抛光纤（SPF）中产生高度稳定锁模脉冲的方法。rGO NPs通过Hummer法制备氧化石墨烯溶液后经水热还原获得，随后以溶液形式滴涂于SPF表面。该SPF通过抛光单模光纤包层使其纤芯裸露，从而使光纤内传输信号的倏逝场能与NPs直接相互作用。将SPF集成至掺铒光纤激光器（EDFL）腔体后，rGO NPs的强非线性光学响应、光谱滤波特性与激光腔全反常色散共同作用，在1544.02 nm波长处产生了具有可见凯利边带的高度稳定孤子锁模脉冲。在64.44–280.5 mW的锁模工作范围内，输出脉冲重复频率为16.79 MHz，脉宽1.17 ps。本研究表明rGO NPs包覆的SPF通过倏逝场相互作用实现锁模脉冲产生的可行性与优异性能。
关键词： 侧抛光纤，还原氧化石墨烯，锁模光纤激光器，可饱和吸收体
更新于2025-11-28 14:23:57
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CuS及rGO包覆CuS纳米复合材料的电导率和介电行为的温度与频率依赖性研究
摘要： 在本研究中，我们开发了一种简单且低成本的策略，通过铜与氧化石墨烯（GO）之间明显的氧化还原转化反应（无需任何添加剂），实现还原氧化石墨烯（rGO）包覆硫化铜（CuS）纳米复合材料的一锅法合成。采用多种物理化学技术对制备的CuS及rGO包覆CuS纳米复合材料进行表征，以观察其形貌、结构和形态。结果显示，合成样品的平均尺寸为10-30纳米，具有六方结构。紫外-可见吸收光谱表明，CuS和rGO包覆CuS复合材料在近红外区域表现出强烈的吸收峰。合成的样品在较宽的频率范围（102-10? Hz）内显示出高介电常数和电导率。我们还研究了温度对合成的rGO包覆CuS纳米复合材料电导率的影响。优异的电导性能归因于CuS与rGO之间的协同效应。随着温度升高，rGO包覆CuS复合材料在高温下的最大电导率呈指数增长。这种具有高介电常数和电导率的合成复合材料是高电容领域极具前景的材料，进一步可作为超级电容器和储能应用的电极材料。
关键词： 电导率、温度效应、硫化铜纳米复合材料、还原氧化石墨烯、介电常数
更新于2025-11-21 11:18:25
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在任意基底上一步法生长还原氧化石墨烯
摘要： 还原氧化石墨烯（rGO）在很大程度上继承了石墨烯优异的电子、光学、热学和力学性能，同时保留了足够的化学活性位点。因此，它在储能、电子、光子、催化、环境工程等领域备受研究关注。目前制备rGO最常用的方法是将通过改良Hummers法获得、需经苛刻环境繁琐处理的氧化石墨烯还原为rGO薄片。工业应用需要能大规模生产高度均匀rGO薄膜并适用于任意基底的先进制备技术。本研究提出一种一步生长工艺，以醋酸纤维素为前驱体且无需任何催化剂，即可在多种基底上制备均匀超薄rGO薄膜及自支撑rGO粉末。我们对所得rGO进行了系统的光谱与显微研究，并制备测试了场效应晶体管（FET）、光电探测器及湿度传感器等电子/光电器件原型，证明了我们rGO材料在众多领域的广阔应用前景。
关键词： 电子设备，还原氧化石墨烯，一步生长法，醋酸纤维素，光电器件
更新于2025-11-21 11:03:25
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利用类镜面纳米立方体二氧化铈与还原氧化石墨烯耦合，在氧化锌纳米颗?；夥骷惺迪肿吭降墓獠痘裼氲绾勺⑷攵ρ?
摘要： 基于纳米粒子的光伏器件效率受限于光学透明度、光吸收以及异质界面处电子的有害反向转移。具有优异光散射特性的三维（3D）微/纳结构对染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光捕获效率起关键作用。本研究设计并开发了三元复合光阳极，采用高质量镜面状纳米立方体二氧化铈（CeO2 NC）和二维还原氧化石墨烯（RGO）片层与ZnO纳米粒子复合。当优化负载1 wt% RGO的CeO2 NC掺入ZnO NP时，光阳极实现了约6%的功率转换效率。UV-Vis漫反射和IPCE分析表明，CeO2 NC凭借其尺寸和高质量镜面状晶面，通过入射光子与吸收体的多次相互作用提供了更好的光捕获能力。二维RGO被认为可作为电子阱并提供更快的电子传输路径。电化学阻抗谱（EIS）分析显示，引入二维RGO片层能改善电荷注入动力学（三元器件keinj ～ 2.3 × 108 s?1，参比器件1.1 × 108 s?1），增强FTO上的电荷收集能力，并提高复合电阻（Rrec）和光生电子寿命（τe），证实其降低了ZnO/敏化剂/氧化还原对界面的光生电子反向隧穿效应。
关键词： 扩散、镜面反射、光散射材料、还原氧化石墨烯、电化学阻抗谱、纳米立方体
更新于2025-11-21 11:01:37
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《AIP会议论文集[作者 当代可再生能源与替代能源发展趋势——印度古瓦哈提（2018年12月4-6日）]》——还原氧化石墨烯激光诱导微观结构变化研究
摘要： 石墨烯是一种极具前景的二维材料，在太阳能电池和储能应用领域表现突出。氧化石墨烯（GO）等石墨烯基材料被提议用作锂离子电池负极材料、透明导电薄膜、聚合物基太阳能电池电极等多种用途。本文研究了还原氧化石墨烯（r-GO）薄膜在激光诱导下的微观结构变化。采用改进Hummers法制备GO——这种大规模生产工艺简便且成本低廉。样品经400°C热退火获得r-GO。为探究激光辐照对r-GO微观结构的影响，在2、4、6和8分钟不同辐照时长后记录拉曼光谱，并采用95与159 KW/cm2两种激光强度进行对照实验。观测发现：辐照后拉曼光谱中D峰与G峰均出现峰值蓝移及强度比变化，各案例均产生约5 cm-1的总拉曼蓝移，这源于碳碳键间压应力的增强?；诶菁扑愕牟杏嘤α?、晶粒尺寸和缺陷密度参数均随功率密度增加及辐照时间延长呈渐进式改变。由此可得结论：r-GO薄膜仅在受辐照区域发生微观结构变化，未影响薄膜其余部分。
关键词： 石墨烯、拉曼光谱、还原氧化石墨烯、激光诱导变化、氧化石墨烯
更新于2025-11-21 11:01:37
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一步光化学合成过渡金属-石墨烯杂化材料用于电催化
摘要： 对于水分解等可再生能源的广泛应用而言，开发出大规模、低成本且安全环保的电催化剂仍是一项重大挑战。本研究报道了一种通过光还原一步法合成过渡金属纳米颗粒-石墨烯复合材料的α-氨基烷基自由基应用方案。当暴露于UVA紫外光时，有机光催化剂2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(吗啉基)丙酮(I-907)会发生Norrish I型光解反应，生成具有强还原性的α-氨基烷基自由基。我们首次证实该自由基能还原氧化石墨烯(GO)，并成功制备出石墨烯负载四氧化三钴纳米颗粒(Co3O4NP-rGO)。这些α-氨基烷基自由基同时还原GO和Co2+盐，后者在带负电的GO片层上成核并生长形成纳米颗粒。所得Co3O4NP-rGO对析氧反应(OER)表现出优异的催化活性与稳定性。本研究开创了一种可制备地壳丰量过渡金属电催化剂的新环保合成工艺。
关键词： 光化学合成、还原氧化石墨烯、氧化石墨烯、α-氨基烷基自由基、水氧化、金属纳米粒子
更新于2025-11-19 16:56:35
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二氧化硅包覆金纳米粒子功能化还原氧化石墨烯的电学、电化学及磁学行为
摘要： 我们通过改进的Hummers法合成了氧化石墨烯（GO），随后采用二氧化硅包覆的金纳米颗粒（Au-NPs）胶体溶液和肼单水合物还原GO，制备出r-GO:Au-NPs纳米复合材料。系统研究了r-GO及r-GO:Au-NPs纳米复合材料的微观结构、电子特性、电学性能与磁学性质。拉曼光谱显示，r-GO:Au-NPs复合材料中D峰（无序度）相对于G峰（石墨团簇）强度降低。由拉曼光谱获得的ID/IG比值下降[r-GO:1.22→r-GO:(Au-NPs)4.88:0.98]明确表明r-GO:Au-NPs纳米复合材料中sp2团簇减少。这种sp2团簇减少和/或sp3团簇增强的现象源于金纳米颗粒对sp2团簇的取代作用，该结论与X射线吸收近边结构（XANES）光谱、X射线光电子能谱（XPS）测量结果一致，并与我们从纳米复合材料电流-电压（I-V）特性曲线观察到的导电性降低现象相符。磁滞回线M-H测试显示r-GO:Au-NPs纳米复合材料的磁化强度增强。我们认为r-GO:Au纳米复合材料导电性降低与磁化强度增强的特性，使其非常适合作为铁电-电磁材料应用于存储器件领域。
关键词： I-V曲线，X射线吸收近边结构，还原氧化石墨烯，M-H曲线，X射线光电子能谱，还原氧化石墨烯：金纳米颗粒
更新于2025-11-14 17:03:37
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rGO修饰的TiO?纳米复合材料对腐殖酸吸附与光催化降解的协同效应及动力学研究
摘要： 采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，并通过一步水热法合成还原氧化石墨烯（rGO）-二氧化钛（TiO?）纳米复合材料。系统研究了该复合材料对腐殖酸去除过程中吸附与光催化性能的协同效应。X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）及拉曼/红外光谱分析表明：水热合成过程中氧化石墨烯被部分还原为rGO，且锐钛矿型TiO?纳米颗粒均匀生长于rGO表面。可见光照射下产生的光生电子-空穴在rGO-TiO?表面实现高效分离。由于表面官能团的吸附协同作用与优异的光催化导电性，该复合材料展现出更高的光催化活性。通过考察rGO-TiO?投加量、光照强度及体系温度对腐殖酸去除的影响发现：随着体系温度和光照强度提升，腐殖酸去除率提高。当rGO-TiO?投加量为1.2 g/L、体系温度303 K、光照强度4.37 W·m?2、pH=7时，可见光照射下腐殖酸去除效率达88.7%。
关键词： 协同效应、还原氧化石墨烯（rGO）、腐殖酸、二氧化钛（TiO?）、吸附与光催化
更新于2025-11-14 17:03:37
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利用多功能超声纳米气泡实现还原氧化石墨烯纳米片的靶向递送，用于可视化及增强光热治疗
摘要： 超声分子成像作为一种极具前景的策略，通过使用分子靶向对比剂，将增强超声的优势与还原氧化石墨烯（rGO）的光热效应相结合。方法与结果：硫酸乙酰肝素蛋白聚糖glypican-3（GPC3）是肝细胞癌（HCC）的潜在分子靶点。本研究将生物素化的GPC3抗体共价连接到聚乙二醇化纳米rGO上，获得GPC3修饰的rGO-PEG（rGO-GPC3），随后利用生物素-亲和素系统将rGO-GPC3与亲和素化纳米气泡（NBs）结合，制备出具有光热效应且在生理环境中具有分散性、溶解性的NBs-GPC3-rGO。由于生物素-亲和素系统的聚合，NBs-GPC3-rGO复合物的平均尺寸为700.4±52.9 nm。扫描电子显微镜（SEM）显示NBs-GPC3-rGO附着于人肝癌HepG2细胞。超声靶向纳米气泡破坏（UTND）技术利用超声暴露的物理能量来改善rGO的递送。与其他对照组相比，NBs-GPC3-rGO最高的纳米气泡破坏效率归因于rGO对UTND的解剖效应。这是一种正反馈效应，导致HepG2细胞周围rGO浓度增加。因此，采用UTND和近红外（NIR）照射的NBs-GPC3-rGO在24 h、48 h、72 h的细胞活力低于其他治疗组。结论：这项工作确立了NBs-GPC3-rGO作为一种超声光热剂，因其合适的尺寸、成像能力、光热效率，可用于体外可视化光热治疗。
关键词： 超声靶向纳米气泡破坏、光热疗法、磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3、还原氧化石墨烯、HepG2细胞
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于电子废弃物的V?O?/RGO/Pt纳米复合材料用于土霉素的光催化降解
摘要： 环境中抗生素日益普遍的存在促进了抗生素耐药微生物的发展，需要新方法来有效去除水中的抗生素并缓解这一全球性问题。研究人员合成了一种还原氧化石墨烯-五氧化二钒（RGOV）纳米复合材料，用于水溶液中抗生素土霉素（OTC）的光催化降解。采用以电子废弃物为原料的硝酸钒通过溶胶-凝胶法制备五氧化二钒，并通过一锅溶剂热法合成RGOV。傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射光谱（XRD）、透射电子显微镜（TEM）结合X射线能谱分析（EDAX）证实了RGOV纳米复合材料表面存在V-O-C键。漫反射紫外-可见分光光度法证实五氧化二钒的带隙从2.21 eV降至2.13 eV。纳米复合材料对OTC的吸附随氧化石墨烯浓度增加而增强，在含30%氧化石墨烯的RGOV中达到17%的饱和值。该复合材料可降解水溶液（50 mg/L）中90%的OTC，铂（1%）掺杂进一步将OTC降解率提升至98.7%。实现最大OTC降解的最佳条件为：（1）初始OTC浓度50 mg/L；（2）RGOV纳米复合材料投加量0.5 g/L；（3）孵育时间40分钟。研究结果支持RGOV纳米复合材料用于OTC光降解的潜在应用价值。
关键词： 五氧化二钒、光催化降解、纳米复合材料、电子废弃物、还原氧化石墨烯、土霉素
更新于2025-09-23 15:23:52