材料分析与应用
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北京大学《Matter》:高导电石墨烯/碳纳米管涂层芳纶纤维,用于电磁干扰屏蔽
研究提出一种基于维度工程的序列组装策略,利用二维石墨烯与一维碳纳米管的互补几何结构,在任意纤维表面构建出贴合紧密且坚固的涂层。该研究强调维度在引导液相纳米材料组装过程中的关键作用。所得石墨烯/碳纳米管涂层芳纶纤维(GCAFs)展现出高导电性和机械强度。经织造制成织物后,其平均电磁干扰屏蔽效能达85.88分贝,并在恶劣环境下保持性能稳定。
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河南工程学院《Polym. Compos》:多层结构PPy/石墨烯复合丝织物,用于电磁干扰屏蔽
研究通过简便的自组装工艺,成功开发出一种氧化石墨烯与吡咯复合丝绸织物(PPy-rGO-SF)。该织物凭借氧化石墨烯(rGO)与聚吡咯(PPy)的协同增强效应,展现出0.141 kΩ/cm的优异电导率及90%的卓越电磁干扰屏蔽效率。该电磁屏蔽织物还展现出优异的稳定性,经30次机械变形循环测试后仍保持90%的屏蔽效能。这些成果为智能可穿戴服装与电磁屏蔽产品的开发提供了重要潜力。
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东华大学《JMST》:基于石墨烯纤维的高性能压力传感器,具有双边致密结构,用于人体运动监测
研究采用湿法纺丝与基底辅助干燥策略,通过调控石墨烯纤维(GF)的形态结构优化导电网络。最终成功制备出高导电性(3.19×10⁴ S m⁻¹)、抗拉强度达179.6 MPa、应变能力达6.5%的致密带状GF,并将其应用于柔性压力传感器的传感层。
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中国计量大学《APPL SURF SCI》:超轻CoNi/石墨烯气凝胶,具有卓越的电磁波吸收能力
研究通过将微量一维棒状CoNi-MOF与石墨烯整合,构建出超轻型CoNi-MOF@石墨烯异质结构气凝胶。这种超低掺杂策略(4.5 wt%)融合了1D CoNi-MOF纳米棒的各向异性特性、石墨烯衍生的分级多孔结构以及异质界面的存在,从而实现了阻抗匹配与多尺度电磁波衰减的双重效果。
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西南交通大学《Carbon》:受竹荪启发的石墨烯/MXene气凝胶薄膜,用于可穿戴抗干扰设备
通过交替自组装、液氮辅助冰模板冷冻、冷冻干燥及后续HI蒸汽还原的序列工艺,成功合成了这种复合气凝胶薄膜。通过氧化石墨烯与MXene纳米片构筑的内部定向排列开孔结构及交替界面,可促进电磁波的内部多重反射与吸收,从而形成广泛的电磁波能量衰减路径。同时,高电导率与偶极极化效应的协同作用进一步增强电磁波耗散,提升整体电磁屏蔽性能。
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天津科技大学《CEJ》:基于掺氟石墨烯/聚苯胺复合电极的图案化微型超级电容器
研究采用氟化聚酰亚胺薄膜(FF-PI)作为前驱体,经激光照射后结合电沉积技术,制备出氟掺杂激光诱导石墨烯/聚苯胺(FF-LIG/PANI)交指电极。
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燕山大学《Mater Des》:多功能柔性石墨烯聚集体薄膜,用于EMI屏蔽和红外隐身等
通过真空辅助过滤含NG、H₂SO₄和KHSO₅的浆料实现NG取向排列;在室温下通过GAs限制取向生长形成取向排列的GAs泡沫;在450°C下对GAs泡沫进行酸去除;以及对GAs泡沫进行单向机械压缩。制备的超薄GAs压制薄膜展现出优异的柔韧性与高取向度。
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郑州大学《CEJ》:双功能纳米纤维素/石墨烯气凝胶,用于增强太阳界面水蒸发和全氟/多氟烷基物质去除
在这项研究中,开发了一种海藻酸钠和钙离子双交联石墨烯/纳米纤维素气凝胶,用于特异性处理全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)污染的海水。在1个太阳光照下,CSGA-Ca的蒸发速率为2.10 kg·h-1·m-2,光热转换效率为91.1%。此外还具有出色的耐盐性,自清洁性能以及优异的海水,PFAS废水的净化性能。
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南京邮电大学《JMCC》:多壁碳纳米管/石墨烯异质结构薄膜,用于超灵敏应变传感/智能医疗系统等
研究通过整合激光诱导石墨化和机械预拉伸技术,在聚氨酯(PU)基底上制备了柔性褶皱多壁碳纳米管/激光诱导石墨烯(MWCNTs/LIG)应变传感器。
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河南大学《CEJ》:连续制备多功能石墨烯/ANF薄膜,用于可穿戴设备、军事系统和航空航天等
研究首次报道了通过湿法纺丝技术制备的多功能GNP/ANF薄膜,该技术利用延长流动通道产生剪切力,成功实现了高度取向且致密的结构。引入了一种高效的球磨策略,该策略同时促进了惰性GNP和ANF的均匀分散,并增强了它们的界面结合。
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哈工大《Small》:短切石墨烯多孔纤维孔隙和导电网络的协同优化,用于轻量化宽带电磁波吸收
研究通过湿法纺丝和冻干工艺制备了一系列短切石墨烯多孔纤维(SCGPF),并通过调节SCGPF的孔径实现对电磁参数的精确控制。多孔结构促进了石墨烯片层间连续3D导电网络的形成,有效延长了电磁波传输路径并改善了阻抗匹配。
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中山大学《Mater Horiz》:纤维素纸上的铁催化激光诱导石墨烯,用于太阳能驱动的界面蒸发
我们通过激光诱导石墨烯加工技术在纤维素纸上制备了一种高效的石墨烯/氧化铁复合太阳能蒸发器,该蒸发器具有分级微纳米孔结构,氧化铁纳米颗粒和微粒均匀锚定,在280至2500纳米波长范围内实现超过93.28%的太阳能吸收率,并具有固有亲水性。
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韩国高丽大学《ETRI Journal》:软导电石墨烯水凝胶,用于动态人体心电图
研究提出了一种基于柔性导电氧化石墨烯(GO)水凝胶的无线ECG监测设备,旨在克服这些限制。GO水凝胶电极由化学剥离的GO片作为填充材料和水溶性聚乙烯醇(PVA)作为聚合物主链组成,展现出低电气阻抗和可靠的界面,适用于动态心电图采集。
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中山大学《Small》:将纤维素纸转化为石墨烯,用于高效界面太阳能蒸汽产生
我们成功地利用激光诱导石墨烯技术,基于纤维素纸制备了一种太阳能蒸汽发生装置,该装置将石墨烯层与钴纳米粒子复合材料相结合。该复合材料具有明确的孔隙结构,钴纳米粒子均匀分布于石墨烯表面。这种分级结构的LIG/Co-NPs复合材料展现出卓越的吸水性能和出色的光吸收能力,太阳能吸收率达90.8%,从而显著提升了蒸发性能。
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电子科技大学《JMCC》:“刺猬状”多孔TiO2–rGO气凝胶,作为强宽带电磁波吸收剂
研究通过简便的水热策略,制备了具有单晶介孔刺猬球结构的二氧化钛(TiO₂)微球,并将其锚定在GO纳米片上。通过调节TiO₂与GO的质量比,可调控复合材料的电磁参数,从而精确控制其EMW吸收性能。