石墨烯/氧化石墨烯在沥青路面中的应用与研究

石墨烯作为一种新型材料被用于材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等领域。石墨烯用于道路工程,尤其是添加到沥青混合料中属于前沿领域。概述了石墨烯/氧化石墨烯在沥青路面中的应用现状,重点介绍了其在制备工艺、材料选择、表面修饰、路用性能和改性机理方面的发展,说明了其在沥青路面应用中的不足与挑战,在已有研究成果的基础上对石墨烯/氧化石墨烯改性沥青的研究进行了展望。     

水热法制备石墨烯的试验研究

根据水热法理论,通过在玻璃水热釜中,以天然石墨为材料,分别以肥皂水为添加剂、以N-甲基吡咯烷酮为分散剂,在低温加热加压加搅拌的环境中制备石墨烯.用SEM、X-射线衍射仪、TEM等技术手段,对试验获得的片层状石墨烯显微组织进行了观察研究,结果表明,采用该水热法可得到物相、形貌及组成较理想的石墨烯.     

氮、磷共掺杂氧化石墨烯阻燃环氧树脂

文章报道了一种将哌嗪、植酸、氧化石墨烯通过水相自组装制备功能化氧化石墨烯（PPGO）并用于阻燃环氧树脂的研究。将质量分数为3%的PPGO添加到环氧树脂基体中（EP3）,实验结果表明,纯环氧树脂最大热释放速率为710 kW/m.2,EP3的pHRR降至455.73 kW/m.2,一氧化碳释放量从0.01434 g/s降至0.00862 g/s,说明PPGO上的磷酸基团和哌嗪在燃烧的过程中能够有效地促进环氧树脂基体形成致密的炭层,另外,PPGO的片层结构能够有助于提高残炭结构的连续性。因此,通过植酸、哌嗪、氧化石墨烯三组份自组装得到的功能化氧化石墨烯能有效地提高环氧树脂的阻燃性能。     

氧化石墨烯掺量对SBS改性沥青性能的影响研究

将表面修饰后的氧化石墨烯(N-GO)添加到SBS改性沥青中,对比测试了不同掺量N-GO对SBS改性沥青高温储存稳定性、老化前后三大指标以及相应混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及抗水损等方面指标的影响情况。结果表明,二维纳米材料氧化石墨烯能够有效阻止SBS改性沥青高温离析、改善其抗老化性能,相应改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及抗水损性能有明显提升,且在测试范围内,N-GO掺量越高,效果越显著。     

石墨烯复合橡胶改性沥青SMA混合料性能分析

将石墨烯应用于土木工程的材料中,能有效改善材料的性能。结合甘肃省某公路沥青路面工程实例,通过室内模型试验分析石墨烯复合橡胶改性剂对沥青混合料性能的影响。结果表明:相同试验条件下,石墨烯复合橡胶改性剂对沥青混合料的空隙率、沥青饱和度及马歇尔稳定度等指标值影响显著;与SBS改性沥青混合料相比,石墨烯复合橡胶改性沥青混合料中的集料颗粒具有更好的黏附性;石墨烯复合橡胶改性沥青和SBS改性沥青均能有效改善SMA沥青混合料的水稳性能、高温稳定性及低温抗裂性,但石墨烯复合橡胶改性沥青对混合料水稳性能和高温稳定性的改善效果更为显著,而对低温抗裂性的改善效果较弱。 研究结果可为石墨烯复合橡胶改性沥青在实际工程中的应用提供参考。     

氮掺杂石墨烯对水中微量磺胺甲恶唑的吸附特性

抗生素作为一种典型的新型污染物已经引起人们极大关注但尚未被有效管控,常规的水处理工艺对此类污染物处理效果不佳.以磺胺甲恶唑(SMZ)为目标污染物,通过设计氮掺杂石墨烯(N-rGO)研究其对水中微量抗生素的吸附性能,在此基础上构建"吸附-催化氧化"体系以提高对抗生素的处理效果.结果表明:N-rGO在60 min内完成吸附...     

氧化石墨烯/胶粉复合改性沥青混合料路用性能研究

为研究氧化石墨烯对胶粉改性沥青的性能影响,通过物理共混的方式制备了氧化石墨烯掺量为0.3%的氧化石墨烯/胶粉复合改性沥青。通过对比分析氧化石墨烯/胶粉复合改性沥青、胶粉改性沥青和SBS改性沥青等3种改性沥青试验及其各自混合料的路用性能试验结果,得出结论：氧化石墨烯的加入会使溶胀的胶粉颗粒更加稳定,其拉伸强度提高较大;与胶粉改性沥青混合料相比,氧化石墨烯/胶粉复合改性沥青混合料的高温性能和水稳定性都有提升,且优于SBS改性沥青混合料,更适用于南方高温多雨的湿热环境。     

氧化石墨烯复配多聚磷酸改性沥青流变特性及抗热氧老化性能

采用动态剪切流变(DSR)、多重应力蠕变恢复(MSCR)及弯曲梁流变(BBR)试验,研究了掺加氧化石墨烯(GO)、多聚磷酸(PPA)及其复配改性沥青老化前后的流变特性与抗热氧老化性能,并通过凝胶渗透色谱(GPC)分析了沥青不同热氧老化状态下的分子量。结果表明：掺加氧化石墨烯、PPA能显著改善沥青的高温抗变形能力和弹性变形恢复能力,与SBS改性沥青相比,氧化石墨烯复配PPA改性沥青老化前后的抗车辙因子更大,不可恢复蠕变柔量更小,且老化前后各项指标变化幅度更小,其高温抗变形能力、弹性恢复性能及抗高温热氧老化性能优于SBS、SBR改性沥青;通过氧化石墨烯复配PPA显著降低了老化前后沥青的劲度模量及老化后劲度模量的增幅,有效改善了沥青的低温抗变形能力及抗低温老化性能,其低温抗裂性能与SBR改性沥青相当;老化前后氧化石墨烯复配PPA改性沥青不同分子量的分布区域更窄,RTFOT、PAV老化后,氧化石墨烯复配PPA改性沥青的分子量(M_w、M_n)及分散系数d的变化幅度相较于SBS、SBR改性均更小,其抗热氧老化稳定性更强。     

含氮电容碳的制备及其电化学性能研究

以热还原氧化石墨烯,聚丙烯腈为原料,借鉴湿法纺丝原理,并通过预氧化,活化过程,制备了高比表面积,高导电性的聚丙烯腈/石墨烯复合材料.并对其进行电化学测试,结果表明:复合材料电极的比电容明显高于两单体,电流密度为1A/g时,比电容为240F/g;循环5 000次后,容量保持率为91.02%;当电流密度增大为10A/g时,电容保持率为72.2%,展现了较高的循环稳定性和倍率性能.     

纳米石墨烯改性沥青流变性能研究

在国内外研究现状的基础上,通过布氏粘度、动态剪切流变试验(DSR)和低温弯曲梁流变试验(BBR)研究了纳米石墨烯改性沥青的流变性能,试验结果表明:石墨烯能够明显增加沥青的粘度,改善沥青的高温抗永久变形能力,但对低温性能会产生不利影响。     

核/壳结构碳基多面体的可控合成及其催化性能

利用嵌入-膨化法合成了核/壳结构碳基多面体.以碳基多面体为固体催化剂制备生物柴油,在90℃时获得了92.5%的生物柴油转化率.碳基多面体表面能的不均匀分布,使其表现出独特的多面体形态.碳基多面体优先暴露了比表面积较大的石墨烯参与生物柴油的转化反应,并将钙/锌复合氧化物镶嵌于石墨烯片层中,从而提高了自身的催化性能,获得了...     

石墨烯改性沥青流变性能及其博格斯流变模型研究

沥青是一种黏弹性材料,在高温条件下沥青的弹性成分会逐渐减少,而黏性成分却逐渐增加,提高了沥青的流动性,当受到反复载荷后沥青混凝土的结构会发生变化并最终导致车辙等病害的发生。石墨烯是一种具有优良力学特性的二维碳材料,有着广泛而重要的应用前景,因此拟尝试在沥青中掺加石墨烯,来改善沥青在高温时的组分变化和流动状态,从而提高沥青混凝土在高温时的流变性能。结果表明:石墨烯的加入提高了沥青的瞬时弹性,而降低了其中的黏性成分,使得改性沥青在整个频率范围内拥有良好的流动和抗变形能力。在夏季高温辐照环境下,掺加石墨烯的沥青混凝土路面经过载荷反复碾压后仍拥有良好的抗车辙等抗变形能力,可以减少后期沥青路面维护的成本,有效延长沥青混凝土的路用性能和服役寿命。     

氧化石墨烯改性水泥砂浆力学性能及微观机理研究

采用Hummers法和超声波分散法制备氧化石墨烯(GO),并通过透射电镜、红外光谱、X射线光电子能谱等微观手段对其结构进行了表征。研究了单掺GO、同时掺加GO和聚羧酸减水剂(PC)对水泥砂浆抗折抗压强度的影响规律。结果表明:在PC存在下,GO在水泥-水体系中有较好的分散能力;复掺GO与PC后,水泥砂浆3 d和28 d抗折抗压强度比单掺GO或者单掺PC的试件的强度提高了20%以上,且早期强度提升显著。经扫面电镜(SEM)及水泥净浆孔径分析研究表明,GO能参与水泥水化过程以及对水泥水化晶体生长有模板调节作用,GO改性的水泥砂浆的C-S-H晶体可以致密整齐规整生长在GO片层上,试件内部结构更加密实,从而使GO改性水泥砂浆呈现出优异的力学性能。     

碳氮质量对掺氮石墨烯量子点电催化活性的影响

采用掺氮石墨烯量子点(N-GQDs)为电催化剂,考察了不同碳氮质量的掺氮石墨烯量子点电催化剂对ORR催化活性的影响,用透射电镜(TEM),电化学方法等对其进行表征.结果表明,在碱性条件下,上述电催化剂中,碳质量(在文中与石墨烯量子点质量意义相同)增多,可以提高电催化活性;然而保持催化剂中碳质量相同,增加氮质量,则电催化活性存在最佳值.     

基于生命周期理论的工程翻新轮胎经济性模型及评价

在确定工程翻新轮胎生命周期系统基础上,构建了基于生命周期理论的工程翻新轮胎成本分析模型、利润分析模型、环境成本-环境利润分析模型,提出了经济评价指标;对生产阶段、运输阶段、使用阶段及再利用阶段(普通翻新、石墨烯增强翻新、机械粉碎、低温粉碎、燃烧分解、燃烧发电等)工程轮胎的成本-利润进行了分析与评价。结果表明:工程轮胎生产阶段的成本最高,运输阶段的成本最低;再利用工程轮胎的利润成本比以采用石墨烯增强体增强翻新方式的为最高,采用普通翻新方式的次之,采用燃烧发电方式的最低。     

寻根溯源话汽车

至善至美劳斯莱斯劳斯莱斯是世界上知名度最高的精品车之一。它造型优雅脱俗,充满绅士贵族风格,表现为复古保守,精贵稀少。100年来,它不仅象征着权力和荣耀,其本身也成了财富的同义词。人们在惊叹劳斯莱斯无与伦比的迷人和高贵时,会情不自禁地怀念它的研制者C·S·罗尔斯。他和著名的     

"环保无国界"——沃尔沃卡车关注中国气候

交通运输业在社会和经济的发展中发挥着非常重要的作用,正是各种车辆承担着载人运货的使命,并推动着贸易、旅行的发展.