材料分析与应用
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北大彭海琳课题组《AFM》:综述-用于多维电子显微成像的石墨烯膜:制备、应用与展望
本研究首先简要介绍了EM的发展,然后讨论了高质量石墨烯的合成。然后总结了生产悬浮石墨烯膜的各种方法及其在多维 EM 表征中的应用,包括高分辨率2D成像、低温 EM 3D重建和4D原位液体EM。基于目前的成果,最终提出了石墨烯膜在更前沿应用的前景。
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浙大等《Adv Mater》:2D种子拓扑石墨化方法制备高导热碳纤维
本文,浙江大学高超、刘英军、许震、上海交通大学国凤林等研究人员在《Adv Mater》期刊发表论文,研究提出一种2D种子拓扑石墨化方法,将2D石墨烯纳米片氧化物晶种组装在PAN前驱体中,实现调节和缓解石墨化过程中的拓扑不相容性。这种方法实现了强机械力学强度和高达850 W/mK的导热率,这种性能比市售PAN碳纳米纤维材料的导热性提高一个数量级。
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甘肃省文物考古研究所《ACS Omega》:石墨烯基纳米复合材料,助力延续壁画的文化遗产
与商用AC33样品相比,聚丙烯酸功能化石墨烯/纳米Ca(OH)2材料具有高孔隙率、强吸附性、适当的亲水性和更好的渗透性。正如预期的那样,纳米复合材料PAAG@Ca (OH) 2在壁画加固方面显示出广阔的应用前景,为壁画的保护开辟了一条新途径。
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北大刘忠范院士团队《AFM》:综述-在各种功能绝缘基板上直接PECVD生长石墨烯薄膜的最新进展和应用
总之,这篇综述文章总结了在各种功能绝缘基板上直接 PECVD 合成 VG 薄膜的最新进展,并讨论了它们在各种有趣领域中的新应用。介绍了增强VG薄膜材料性能的独特技术,例如在刻意的设计产生蚀刻剂的碳前驱体和提高电导率的氮掺杂策略,引入Ti粘附层以增强界面粘附力,以及法拉第笼的开发,用于将石墨烯的生长从面外切换到面内,以实现卓越的透明/导电性能和宏观生长均匀性。这些努力对于促进衍生石墨烯杂化物的高性能实际应用至关重要。
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北大刘忠范院士《ACS AMI》:石墨烯玻璃纤维织物中每根纤维的柔性全表面保形封装以防止热氧化
本文成功开发了一种用于纤维状材料的柔性、全表面和保形封装技术。GGFF作为一种新型先进的碳基电热织物,成功制造并作为实例演示了这种封装技术。纳米厚h-采用CVD方法在织物中每根纤维的弧面原位生长BN层,实现电热织物的大面积柔性封装,显著增强了器件在高温工作下的抗氧化性,同时不影响其性能。电热性能和灵活性。所提出的针对纤维状石墨烯器件的封装技术具有可扩展性,可以扩展到其他多功能纳米材料和纳米器件,甚至是形状复杂的器件。
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南通大学等《Carbon》:石墨烯剪纸作为一种超透水淡化膜
结果表明,GK膜具有优异的透水性能,达到10^3 L/m 以上/h/bar 100%脱盐率。使用GK膜的理论透水效率是纳米多孔石墨烯膜的2.4-5.8倍,比报道的常规反渗透膜高2-4个数量级。由于kirigami结构的独特几何形状,GK膜将形成吸附通道,以降低海水淡化过程中的能量屏障,引导水分子更有效地被过滤。此外,与纳米多孔石墨烯相比,GK膜对海水淡化没有严格的孔几何限制,可以通过机械变形产生,这为未来在实际项目中的应用提供了极大的便利。
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国家纳米科学中心《自然·通讯》:悬空石墨烯的中红外等离激元研究取得进展
研究发现,悬空石墨烯提供了纯净的等离激元环境,其品质因子高达33,对应的传输距离超过3 μm。这是室温下目前报道的石墨烯等离激元具有的最高传输性能记录,对比同等条件下氧化硅基底上的石墨烯等离激元性能提升一个数量级以上。此外,该工作发现悬空高度可作为新型等离激元原位调制手段,可显著调节等离激元波长、传输距离和群/相速度等性能。科研团队利用这种调控优势,开发出一种新型等离激元开关器件,其电磁能流开关比高达14。得益于石墨烯的电学可调性质,这种新型等离激元开关可以通过栅极电压调控。悬空石墨烯等离激元兼具长传输距离、高可调谐性和可控的能量传输的优异性能,这为其将来在信息光子器件中的诸多应用奠定了良好的基础。
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中科院化学所刘云圻课题组《AM》:大面积纯单层电学性能均匀的单晶石墨烯制备方面取得新进展
在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,化学所有机固体院重点实验室刘云圻院士团队相关科研人员长期围绕石墨烯等二维材料的可控制备及性能开展研究,并取得了系列成果(ACS Nano 2018, 12, 1778–1784; Adv. Mater. 2019, 31, 1805582; ACS Nano 2020, 14, 9320–9346)。
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北大/苏大《ACS Nano》:石墨二炔/石墨烯/石墨二炔夹层碳阳极,用于钾离子电池
苏州大学 孙靖宇、北京大学 张锦课题组在《ACS Nano》期刊发表名为 “Graphdiyne/Graphene/Graphdiyne Sandwiched Carbonaceous Anode for Potassium-Ion Batteries”的论文,研究提出一种GDY/石墨烯/GDY (GDY/Gr/GDY) 夹层结构,在范德华外延策略中提供高表面积和优良品质。
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中科院电工研究所《Carbon》:简易制备高导电铜/石墨烯复合材料,用于电工材料领域
研究通过真空热压烧结铜粉和无毒、廉价的液体石蜡,在铜中原位生长高质量的石墨烯,很容易实现高导电性和高强度。通过改变铜粉尺寸、液体石蜡含量和烧结工艺参数,对石墨烯进行进一步精细的结构设计和形貌控制,提高了性能。均匀分布的 3D 石墨烯起着至关重要的作用,它作为电子传输通道,通过晶粒细化、位错强化和载荷转移机制强化基体。
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苏州大学《ACS APM》:一种电阻型石墨烯水凝胶传感器,用于监测人体运动
因此,构建了一种电阻型rGO水凝胶传感器,该传感器能够响应外部应变和压力,具有出色的灵敏度和可重复性以及自愈性能。更重要的是,基于水凝胶的传感器可以监测人体运动,证实在人体健康监测方面的巨大潜力。
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瑞典查尔姆斯理工大学:石墨烯与抗菌分子结合可杀死医疗植入物上细菌的药物
研究提出一种预防此类感染的新方法,通过在石墨烯基材料上覆盖杀菌分子。不溶于水的抗菌分子与石墨烯结合,并使分子以受控、连续的方式从材料中释放出来。该方法起作用的基本要求。将活性分子与石墨烯结合的方式也非常简单,可以轻松集成到工业过程中。
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哈工大《Carbon》:通过热化学气相沉积高产量生产3D石墨烯粉,用作锂离子电池电极的高效导电添加剂
哈尔滨工业大学Xixi Ji等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“High yield production of 3D graphene powders by thermal chemical vapor deposition and application as highly efficient conductive additive of lithium ion battery electrodes”的论文,研究报道了用热化学气相沉积法在炭黑(CB)表面生长垂直石墨烯片(VGSs),形成一种新型的三维石墨烯粉末(3DGPs)。
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四川大学夏和生团队《ACS Appl. Mater. Interfaces》:在橡胶纳米复合材料中构建3D 石墨烯网络
本文四川大学高分子材料工程国家重点实验室夏和生教授团队,研究展示了一种简便的方法,即液相重分散和自组装(LRS)以制备具有石墨烯网络的聚合物纳米复合材料。
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武汉理工大学何大平《INT J RF MICROW C E》期刊发布:高导电石墨烯薄膜的天线阵列,用于5G移动通信
总之,本文提出了一种基于柔性高导电率石墨烯薄膜的5G移动通信在3.5 GHz下具有优异性能的天线阵列。FGF天线阵列具有出色的回波损耗-20.23 dB,在3.51 GHz时具有6.77 dBi的高增益。根据反射系数,增益和辐射方向图的实验结果,石墨烯天线显示出与铜对应物相当的性能。高导电石墨烯薄膜可用于制造性能良好,环保的天线和相关的微波器件。