材料分析与应用
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四川大学《Small》:受卷心菜启发!石墨烯气凝胶微球作为微反应器,用于高产制备短碳纳米管,促进锂电池发展
研究受卷心菜层级结构启发,构建了具有分级多孔结构的石墨烯气凝胶微球(GA microspheres),并将其作为高效”微反应器”用于空间限域催化生长短碳纳米管,从而在单一微球内同时实现金属纳米催化剂的高度分散/暴露、丙烯(C₃H₆)气体的快速扩散,以及对 CNT 纵向生长的物理限域。
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韩国忠北大学《Adv Sci》:通过钯/无锡石墨烯催化金属化技术制备高性能压阻式传感器,用于可穿戴设备和触觉感测
本研究采用电纺聚(ε-己内酯)(PCL)微纤维作为结构基础,利用其低熔点(约60°C)实现热辅助修复这一补充功能。与此同时,贴合的石墨烯/铜外壳旨在高温下保持纤维的整体形态和导电框架,从而将低温可修复性与高温结构稳定性区分开来。随后,通过无电镀沉积,在这些纤维上涂覆石墨烯和铜层,从而形成了一种坚固且导电的 PCL/石墨烯/铜 (PGC) 核-壳结构。引入石墨烯中间层是关键的设计创新,对制备过程和传感器性能都至关重要。
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兰州理工大学《Langmuir》:原位剥离石墨烯构筑NiCu石墨毡阳极,用于高性能直接氨燃料电池
研究提出了一种将电化学原位剥离石墨烯与 NiCu 合金电沉积相结合的协同策略。该复合电极通过电化学原位剥离在石墨毡(GF)表面生长石墨烯纳米片得到剥离石墨毡(EGF),并采用分步电沉积将 NiCu 合金纳米球均匀多孔地负载于 EGF 上,成功构筑了 NiCu/EGF 复合阳极。
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中国科大《Mater Des》:石墨烯/CNT网络夹层层压板,用于航空航天微陨石防护罩、无人机外壳等
研究提出了一种受自然界”砖–泥”结构启发的功能梯度全碳连续夹层构型——以 CNT 网络桥接相邻连续石墨烯片层,构筑石墨烯/CNT 网络/石墨烯(Gr/CNTNs/Gr)夹层复合层压板,并采用粗粒度分子动力学(CG-MD)仿真解析其高速冲击响应。
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苏州理工学院《J Appl Polym Sci》:PDA/APTES锚定石墨烯,让聚丙烯无纺膜兼具耐久抗静电与防水透气
研究提出了一种受贻贝启发的 PDA/APTES 共沉积锚定策略。该工艺通过聚多巴胺(PDA)的黏附特性与硅烷偶联剂(APTES)的桥连作用,将工业级多层石墨烯稳定固定在 PP 纤维表面,构建出耐久的抗静电功能层。
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温州大学等《ChemistrySelect》:工业规模制备!石墨烯-CNT-导电炭黑三元浆料,用于印刷电子产品
开发了一种点-线-面三元导电浆料体系,从根本上解决了长期阻碍基于石墨烯的印刷电子产品实现工业规模应用的关键瓶颈——即电导率不理想、印刷耐久性差以及批次间变异性过大等问题。通过将石墨烯纳米片与碳纳米管(CNTs)和导电碳黑(CB)协同整合,我们建立了一种稳健的导电架构:其中,碳黑纳米颗粒填充了片间空隙,从而抑制了重新团聚并提高了接触均匀性;而碳纳米管则形成了渗流网络,连接了相邻的石墨烯域,并防止了在印刷和压制过程中因应力引起的微裂纹扩展。
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四川大学《IECR》:高分子骨架支撑与硅掺杂石墨烯气凝胶微球,高效吸油与油水分离
研究通过采用聚丙烯酸(PAA)/聚乙二醇(PEG)作为大分子骨架支撑和自牺牲模板,结合高压喷雾/冷冻干燥/高温还原工艺,制备出了具有出色吸油能力的稳健还原氧化石墨烯气凝胶微球(rGO-PAA/PEG AMs)。
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亚利桑那大学《RSC Appl Interfaces》:石墨烯改性商用墨水,用于可打印超级电容器电极
将还原氧化石墨烯(rGO)–聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)分散体掺入商用打印墨水,借助可规模化刮刀涂布工艺将复合墨水沉积于碳纸基底,从而赋予商用墨水超级电容器功能。此外,该团队系统考察了不同 rGO 含量(5、10、20 wt%)复合墨水的成膜形貌与电化学性能关系;rGO 的引入显著增强了相对于纯商用墨水的电容性能,其中仅含 10 wt% rGO 的电极即实现能量密度 1.6 μWh cm⁻²,与已报道的可印刷超级电容器电极相当,凸显少量 rGO 添加即可赋予储能功能的成效。
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武汉理工大学《ACS AMI》:基于石墨烯组装薄膜的抗腐蚀、长通信距离RFID标签,用于地下无线温度传感
研究提出了一种基于无源射频识别(RFID)的石墨烯组装膜(GAF)温度传感系统。该工作以 GAF 制备天线与人工磁导体(AMC)结构,并集成商用 RFID 芯片实现温度检测,构建出兼具耐腐蚀与远距离通信能力的柔性传感标签。
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喜马偕尔邦中央大学《Next Materials》:综述!石墨烯辅助氧化钒纳米复合材料,用于先进锂离子电池电极
系统梳理了石墨烯辅助氧化钒(VOx)纳米复合材料作为下一代锂离子电池电极的研究进展。该综述指出,石墨烯具备优异的导电性与力学强度,而氧化钒具有高空放电容量与灵活的氧化还原特性,二者的协同可显著提升电极的综合性能。
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宾夕法尼亚大学《AFM》:液晶弹性体-石墨烯复合纤维,构筑多级自感知人工肌肉
在本研究中,我们通过提供将LCE致动器应用于机器人系统的实用框架,弥合了材料与机器人技术之间的鸿沟。我们没有将LCE仅视为活性材料,而是开发了具有明确性能校准曲线和实用控制方案的复合纤维致动器。通过嵌入铜线圈并利用其随温度变化的电阻特性,我们建立了一个能够进行精确、稳定调节的闭环系统,从而实现按需驱动。石墨烯的加入进一步提高了加热均匀性,并实现了驱动应变与应力的平衡,从而支持对抗性配置。
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昆明理工大学《ChemPlusChem》:综述!不同工艺制备硅碳复合材料,用于锂离子电池负极
系统梳理了干法球磨、喷雾干燥、高温热解与化学气相沉积(CVD)等主流 Si/C 复合材料制备工艺。该综述以硅(理论比容量高达 4200 mAh g⁻¹,约为石墨的 10 倍)与碳基体复合,缓解硅在嵌/脱锂过程中近 300% 体积膨胀所导致的颗粒粉化与导电网络失效问题。
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国防科技大学《Carbon》:银纳米线桥接激光诱导石墨烯,柔性电磁屏蔽与焦耳热一体化
研究提出了一种通过真空辅助渗透将银纳米线(AgNWs)引入聚酰亚胺(PI)基底上 LIG 骨架、构建 AgNWs/LIG 导电网络的策略。该复合薄膜通过真空辅助渗透,实现了孔道贯通与导电桥接。
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吉林大学《ACS ANM》:受潜水钟蜘蛛启发!超疏水石墨烯/CNT-聚氨酯复合材料,用于可穿戴电子设备和水生软机器人等
研究提出了一种受潜水钟蜘蛛启发、具周期性狭缝结构的超疏水石墨烯/CNT–聚氨酯复合应变传感器(BDBS)。该传感器以激光图案化多孔聚氨酯(PU)骨架为基底,通过石墨烯构建二维导电区、碳纳米管(CNT)桥接相邻富石墨烯域,并以 PDMS 修饰粗糙表面形成超疏水拒水界面。
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中国民航飞行学院《Surf. Interfaces》:液态金属/石墨烯-PVA海绵压阻传感器,偏压调控灵敏度
研究提出了一种基于液态金属/还原氧化石墨烯杂化颗粒(LM@RGO)的偏压调控灵敏度策略。该传感器在酸性介质中使氧化石墨烯(GO)静电组装到带正电的液态金属(LM)液滴表面并原位还原,形成 LM@RGO 颗粒,再将其沉积于多孔 PVA 海绵、经机械烧结构筑连续导电涂层。