材料分析与应用
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青岛科技大学《Chem. Asian J》:坚固石墨烯气凝胶,用于三维非对称超级电容器
二氧化锰和碳纳米管作为纳米垫圈,可防止石墨烯纳米片在收缩过程中自堆积。此外,高比容纳米垫圈还能显著提高 rGO 气凝胶电极的比能量密度。所制备的 rGO/MnO2//rGO/CNT三维ASC具有 216.15 F g-1 的高比质量电容,在3.5Ag-1 下具有 74 Wh kg-1 的高比质量能量密度,并且在 5Ag-1 下经过10,000次充放电循环后电容保持率仍高达 99.89%。利用基于rGO的气凝胶电极的坚固机械结构,采用榫卯结构设计,实现了3D ASC单元的多功能集成组装。
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比利时列日大学《Carbon》:CVD涂层碳干凝胶,用于钠离子电池
CVD 层在结核外表面显示出相对较大的石墨畴,完全掩盖了微孔,从而扩大适合储存 Na+的封闭微孔的体积。优化 CVD 涂层厚度和碳异凝胶结核尺寸,同时理解 Na+通过石墨状碳层的插入-析出过程,有望为钠离子电池负极用硬质碳的工程设计取得重大进展铺平道路。
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西安工程大学《Carbon》:蛋盒状MoS2/GO/SiOC陶瓷基复合材料,可加速超润滑在未来工业系统中的应用
研究报道了一种有效实现宏观低摩擦磨损的策略,利用光固化3D打印技术设计制备了仿蛋盒SiOC结构,将宏观接触面转化为微米点接触的集合,降低了滑动接触面积,同时借助MoS2/GO异质结的高层间滑移协同实现了干滑动条件下的宏观超低摩擦磨损。
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福建理工大学《Adv Sci》:由生物质基石墨烯聚合物薄膜制成的多功能执行器,用于智能手势识别和多模式自供电传感
本文设计了两种集成自供电传感功能的多功能致动器。一种是光驱动致动器,通过 PTE 效应实现自供电温度传感功能。在机器学习算法的辅助下,自供电仿生手可以实现智能手势识别,准确率高达 96.8%。另一种是集成了锌空气电池的湿度驱动执行器,可实现自供电湿度传感。
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南京理工大学《JMCA》:嵌入式3D打印石墨烯框架,用于电磁干扰屏蔽等
本文利用嵌入式三维打印技术结合冷冻干燥或毛细管干燥技术,成功构建了具有八叉桁架结构的 RGO 框架。该策略突破了现有DIW三维打印的一些局限,为三维石墨烯组件的结构设计和功能开发提供了宝贵的思路。
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郑州大学《Langmuir》:柔性网格石墨烯电热薄膜,用于管道/机翼去冰等
网格结构的设计使电热膜具有一定的整体透明度。可以通过石墨烯线之间的透明网格实时观察加热。石墨烯网格结构的电导率可以通过优化石墨烯线宽来调节。对于线宽为1575μm的柔性电热膜,在15V的外加电压下可以达到165°C的高温。柔性电热膜可以包裹在需要加热的器件表面,网格设计保证实时检测,在除冰、加热等领域展现出巨大的应用前景。
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《Nature》:堆叠石墨烯中奇怪的新电子行为让物理学家兴奋不已
在某些材料中,通常在温度接近绝对零度时,电阻会变得量子化。具体来说,这是材料的横向电阻造成的。(电流在与电流相同的方向(称为纵向电阻)和垂直方向(称为横向电阻)都会遇到阻力)。横向电阻的量化 “阶梯 “出现在电子电荷的整数倍处:1、2、3 等等。在另一种无序度较低的材料中,横向电阻甚至会在电子电荷的几分之一(例如 2/5、3/7 和 4/9)出现高原。之所以会出现这些高原值,是因为电子集体行动起来就像带有分数电荷的粒子–这就是分数量子霍尔效应(FQHE)的由来。
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北海道大学《AFM》:使用激光诱导石墨烯和液态金属的可拉伸电子皮肤,以及由机器学习驱动的动作识别系统
研究使用激光诱导石墨烯和液态金属合金GaInSn在弹性ecoflex聚合物中开发了一种可拉伸的电子皮肤,以创建可拉伸的电阻式触觉压力传感器。
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北京服装学院《ACS AMI》:SnO2量子点修饰聚苯胺/石墨烯杂化纤维,用于高能量密度可穿戴超级电容器的
研究报道了一种微流体辅助湿法纺丝的方法来制备SnO2量子点封装的聚苯胺/石墨烯杂化纤维(SnO2QDs@PGF)通过将聚苯胺均匀地掺入石墨烯纤维中并共价桥接SnO2量子点。
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北京化工大学《Carbon》:石墨烯气凝胶包裹双碳壳CoFe@C@C纳米立方体,用于构建高性能微波吸收材料
为了降低复合材料的密度,还引入了低密度、高损耗的石墨烯。石墨烯的加入不仅保持了 Co-Fe PBA 的原有形态,加速了电子转移,还提高了复合材料的微波吸收能力。同时,在适当温度下对材料进行热处理有助于增大比表面积,增加电磁波进入材料的概率,此外多孔结构还能增加多次反射的概率。这项研究为合理设计基于 MOFs 的有效微波吸收复合材料提供了一种新方法。
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大连工业大学:基于石墨烯、碳纳米管和Fe3O4多维复合材料的电磁吸收特性优化
一维(1D)管状碳纳米管(CNTs)穿透二维(2D)片状石墨烯形成强大的三维(3D)导电网络,在不引入零维(0D)磁性纳米氧化铁(Nano-Fe3O4)的情况下增强了界面极化。通过整合三种材料的结构和质量比,复合材料的电磁波吸收性能得到了显著改善。这项研究证明,物理混合法为改善复合材料的吸收性能提供了一种可行的研究技术,并有望实现商业化。
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河南科技大学《Langmuir》:纳米花状NiCo2O4/石墨烯复合材料,用于锌空气电池
利用静电力将纳米花状NiCo2O4锚定在氧化石墨烯上有效地改善了纯NiCo2O4-的较差固有导电性和过度聚集问题。考虑到贵金属的高昂成本,NiCo2O4 GO/C作为贵金属催化剂的替代品表现出了很好的潜力。
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浙江农林大学《ACS AMI》:高压缩、弹性和耐磨纤维素纳米纤维基碳气凝胶,用于高效的电磁干扰屏蔽
通过靶向冻干和高温碳化成功制备了一种具有高压缩弹性的C-CNFs/rGO-glu气凝胶。CNFs和葡萄糖的加入增强了rGO层之间的相互作用,形成了超轻、柔韧、超稳的层状结构,大大改善了气凝胶的力学性能。
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华中科技大学《Adv Sic》:基于石墨烯复合薄膜的可穿戴远红外治疗仪,有效预防术后腹膜粘连
我们通过采用柔性石墨烯复合膜(F-GCF)在低压电源下产生FIR来揭示FIR对PPA的预防效果。此外,我们机械地研究了FIR在PPA预防中的生物学作用,发现FIR可能通过上调Nr4a2表达来驱动巨噬细胞向M2表型极化,并为FIR治疗更多炎症性疾病提供了理论依据。
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东华大学《J Mater Sci》:rGO @SA/CNF掺杂铜复合气凝胶,用于海水淡化和废水处理等
结果表明:在标准太阳辐照下,蒸发速率为1.446 kg m−2 h−1,蒸发效率为84.87%,蒸发效果在10个循环内非常稳定。蒸发器在海水淡化过程中能有效去除盐离子,具有良好的耐盐性。此外,蒸发器在净化染料废水、酸碱溶液、重金属废水方面性能优异,离子去除率可达99.9%以上。