科研进展
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中山大学余树东AFM:激光诱导石墨烯/CuO用于太阳能界面蒸发
本研究聚焦于开发一种石墨烯-CuO亲水性复合材料,通过简单的激光诱导方法直接在涂有CuCl2的聚酰亚胺薄膜上进行合成。复合材料的增强亲水性和分级结构形态显著提高了其输水性能,在1个太阳光照下,蒸发速率达到2.54 kg m-2h-1,蒸发效率高达91.1%。此外,该材料还展示了出色的海水淡化能力。
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Macromol. Mater. Eng.:CO2衍生碳焦耳加热高效转化石墨烯
研究团队还探索了将AmoC与废弃塑料混合,通过FJH技术制备FG的可能性,旨在实现废弃物的高值化利用。制备出的FG作为增强添加剂,被成功应用于环氧树脂和不饱和聚酯树脂等复合材料中,显著提高了材料的杨氏模量和硬度。此外,生命周期评估显示,添加FG的复合材料在减少CO2排放、节约水资源和降低能耗方面具有显著优势。这一研究为CO2的捕集、固定和利用提供了新的技术途径,同时也为废弃塑料的高值化利用开辟了新的道路。
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南京农业大学《Small》:以聚烯烃塑料废料为原料制备石墨烯,用于可穿戴的柔性传感器等
这种方法是在聚烯烃中渗入硅酮,硅酮可以延缓 DLW 过程中的烧蚀,并提供额外的碳原子,实验和分子动力学结果都证实了这一点。转化率高达 38.3%。升级后的 LIG 具有多孔结构和高导电性,可用于制造各种性能优异的能源和电子设备。此外,SA-DLW 技术还可用于升级各种类型和形式的塑料废弃物。以织物形式升级塑料废物大大简化了预处理。最后,在废弃医用口罩的无纺布上制作了一个可穿戴柔性传感器,用于手势监测。
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圣保罗州立大学《ASS》:基于新型激光诱导石墨烯制造工艺的绿色、可生物降解、柔性电阻加热器
所获得的结果凸显了 LIG 薄膜在焦耳加热应用中的适用性,因此在牛皮纸上制作了基于 LIG 的 FRH,并对温度与器件几何形状之间的关系进行了分析。加热器在精确控制温度上升和快速瞬态响应方面表现出了有效性。最后,还进行了生命周期评估,结果表明我们的方法大大减少了对环境的影响。
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北京林业大学《ACS APM》:柔性、超韧和导电石墨烯复合纤维,用于柔性可穿戴设备
研究不使用任何表面活性剂,通过机械搅拌将碱木素(AL)分散到氧化石墨烯(GO)水溶液中,从而获得稳定的AL/GO水性油墨。AL 可通过氢键和 π-π 堆积等强的非共价相互作用插层到 GO 片材中,而 AL 链的立体阻碍效应可有效阻止 GO 纳米片材的 π-π 堆积。因此,在室温下通过湿法纺丝制备的 AL/GO 水性油墨可以组装出超弹性 GO-AL 纤维(GOF-AL)。
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昆明理工大学、中科院金属研究所–基于三维互联石墨烯网络的高性能氧电极,用于可充电锌-空电池
通过在镍泡沫上催化生长石墨烯泡沫,然后在石墨烯泡沫的孔隙中填充还原氧化石墨烯,制备出具有快速质量和电子传输能力的三维互连石墨烯网络。
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华东师范大学MH:通过无溶剂策略调控共价有机框架锚定石墨烯的异质界面,用于高性能超级电容器和混合电容去离子电极
本文采用无溶剂策略将二维氧化还原活性吡嗪基COF(BAHC-COF)固定在石墨烯表面,用于异质界面调节。制备的BAHC-COF/石墨烯(BAHCGO)纳米杂化材料具有石墨烯载体提供的高速电荷传输和BAHC-COF内加速的电解质离子迁移速率,允许离子有效地占据BAHC-COF内部的离子存储位点。因此,BAHCGO//AC不对称超级电容器实现了61.2 W h kg-1的高能量输出和令人满意的长期循环寿命。更重要的是,BAHCGO基HCDI具有67.5 mg g-1的高脱盐容量和良好的长期脱盐/再生稳定性。这项工作加速了COF基材料在储能和水处理领域的应用。
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石墨烯 | 石墨烯中无质量Dirac费米子的二维气体
作者重点介绍了“理想”(单层)石墨烯的物理学,它具有不同的电子结构,并表现出与超薄石墨膜(最近研究了其材料特性的半金属)甚至仅由两层石墨烯组成的其他器件(见下文)的特性有质的不同。
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兰州大学研究团队稀土元素高效膜分离技术取得重要进展
研究团队受细胞离子通道蛋白的启发,创新性地将工程生物膜嵌入氧化石墨烯膜层之间,通过在异质通道中引入具有超强亲和力的镧离子结合蛋白(LanM),实现了对特定稀土离子的精准识别和筛选。工程细菌外膜首次被剥离并插入氧化石墨烯膜层之间,以保护LanM蛋白,利用外膜中丰富的脂类和糖类与氧化石墨烯膜功能基团之间的相互作用,精确固定膜层间距,大幅提升了膜的热力学稳定性和机械性能。
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莱斯大学/科尔本大学/北京科技大学,深度剖析高效批量合成石墨烯工艺机理!JACS
人们发现闪速焦耳加热(flash Joule heating)合成技术是超快速、能够批量制备、多功能的纳米材料合成方法,能够用于合成石墨烯等材料。有鉴于此,莱斯大学James M. Tour、科尔本大学Yufeng Zhao、北京科技大学张新房教授等报道系统的通过实验和理论计算区分焦耳加热法合成石墨烯过程中热效应和电场效应的贡献。
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昆明理工大学《ACS ANM》:基于三维石墨烯纳米片网络的导热环氧树脂复合材料,用于电子散热
研究制备了具有高交联密度的高质量石墨烯纳米片框架。当石墨烯含量仅为9wt %时,环氧树脂复合材料的面内热导率高达18.8Wm-1K-1,石墨烯含量每增加1wt %,热导率提高 1034%,优于大多数用于聚合物声子通路的传统石墨烯网络结构。这项研究提供了一种生产高交联密度石墨烯纳米片框架的简便方法,可启发未来石墨烯纳米材料在电子散热方向上的发展。
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温州大学《Carbon Energy》:Ni-Mn3O4/N-rGO作为光热双功能催化剂,用于高性能柔性可充电锌空气电池
本文报告了在石墨烯上生长的掺镍 Mn3O4 NPs(即 Ni-Mn3O4/N-rGO)作为光热双功能催化剂在高性能水性柔性 ZAB 中的创新应用,该催化剂具有出色的低温适应性。与传统的加热策略相比,引人注目的光热效应可提供高效的局部加热,而无需额外的能量输入。
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国立大学研究人员开发出生态友好型bromographene生产方法
他们的方法使用了一种名为四丁基三溴化铵的更安全的溴化剂,将还原氧化石墨烯转化为bromographene。这一过程只需一小时即可完成,是迄今为止报告的最快时间,而且无需苛刻的条件,因此更加安全和环保。这种新方法不仅加快了生产过程,而且是目前报道的溴含量最高的方法之一,有助于对其进行进一步的化学改性。这将为电子、复合材料和其他高科技材料带来新的进步。
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(纯计算)哈佛大学Nano Lett.: 锯齿形石墨烯纳米带/六方氮化硼异质结的一维磁传导通道
最近,设计了一种两步生长方法,将ZGNR横向结合到六方氮化硼(hBN)中。在第一步中,通过使用镍纳米颗粒催化切割,沿着锯齿形晶体取向蚀刻hBN表面层中的纳米沟槽。在第二步中,使用化学气相沉积来用碳原子填充这些沟槽,这种方法产生了ZGNR/hBN的面内异质结。先前的计算工作已经确定在这些异质结中存在狄拉克半金属相,其中一个自旋取向是半金属的,而另一个是半导体的。
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石墨烯,又又又发Nature!
研究者从两个方面证实了氧作为一个隐变量的作用。首先,研究者证明了微量氧在无H2和富H2条件下强烈改变生长动力学和结果。其次,研究者发现了微量氧和无定形碳积累之间的联系,对导电性有明显的影响。