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自组装石墨烯/多壁碳纳米管双层作为染料敏化太阳能电池中的无铂对电极
摘要： 我们描述了石墨烯和多壁碳纳米管（MWCNTs）双层结构作为染料敏化太阳能电池（DSSC）传统铂基对电极替代材料的制备与性能。该对电极通过简单易行的双重自组装工艺制备，可在逐层沉积过程中控制电极表面粗糙度。氮气氛围下的退火处理提升了电极导电性，并增强了石墨烯与MWCNTs对电解液中I3?物种的催化还原活性。针对氧化锌光阳极DSSC，我们比较了不同对电极的性能表现。双层电极比单层石墨烯或单层MWCNTs电极展现出更高的光电转换效率。其中以双层石墨烯（底层）/MWCNTs（顶层）为对电极的DSSC实现了4.1%的最大转换效率，超过采用薄膜铂对电极的参照电池（效率3.4%）。此外，这种双重自组装对电极具有机械稳定性，可在不显著损失电池性能的情况下循环用于DSSC制备。
关键词： 石墨烯薄片、双重自组装过程、多壁碳纳米管、对电极、染料敏化太阳能电池
更新于2025-09-11 14:15:04
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[美国机械工程师学会2018年智能材料、自适应结构与智能系统会议 - 美国德克萨斯州圣安东尼奥（2018年9月10日星期一）] 第一卷：多功能材料的开发与表征；自适应系统的建模、仿真与控制；集成系统设计与实施 - 考虑电弹性非线性的压电层粘接功能梯度石墨烯片增强聚合物复合材料壳体的强迫振动分析
摘要： 本文重点研究了考虑强电场作用下功能梯度（FG）石墨烯-聚合物复合材料与压电层粘结的受迫振动与控制分析。假设石墨烯薄片（GPLs）沿厚度方向呈不同非均匀梯度分布，采用修正Halpin-Tsai细观力学模型获取GPL/聚合物复合材料的有效材料性能。通过两个旋转不变的非线性本构关系描述压电层的机电耦合特性。基于Reissner-Mindlin假设开发了考虑横向剪切效应的四节点壳单元，结合压电层非线性材料定律的虚功原理，用于智能FG-GPL/复合材料的受迫振动与控制分析。所开发的单元通过文献数值结果进行了验证与对比。通过时域和频域响应分析，比较了不同FG-GPL复合壳体结构的调节时间、一阶共振频率及对应一阶共振频率的绝对振幅，并讨论了GPLs重量分数对这类壳体结构振动响应的影响。通过对不同FG-GPL复合壳体结构进行主动控制分析，阐述了机电非线性本构关系的影响。结果表明，GPL分布及重量分数对FG-GPL复合壳体结构的振动与阻尼特性具有显著影响。
关键词： 石墨烯薄片、非线性机电耦合、压电层、功能梯度材料、受迫振动
更新于2025-09-09 09:28:46
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利用乙醇进行等离子体增强化学气相沉积法生长石墨烯
摘要： 提出一种改进的化学气相沉积（CVD）技术路线，以铜基底为支撑体合成石墨烯薄片。所用碳源为乙醇，合成温度为950°C，整个过程压力受控。在此CVD合成过程中，碳源在低压和950°C条件下引入，导致石英管内出现等离子蓝闪现象。显然，这种等离子蓝闪的存在是获得石墨烯薄片的必要条件。通过多种技术对合成的石墨烯进行表征，结果显示其具有高纯度的非氧化石墨烯。
关键词： 化学气相沉积、拉曼光谱、原子力显微镜、等离子体增强、石墨烯薄片
更新于2025-09-04 15:30:14