中国材料研究学会
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研究前沿:魔角石墨烯 | Nature Physics
在魔角扭曲三层石墨烯中,首次直接观测到“双穹顶超导”现象。该材料通过调控电场,可在两个不同的电子填充区域分别实现超导,中间区域超导被抑制。实验表明,两个超导穹顶在临界温度、临界磁场和电流-电压特性上存在显著差异,右穹顶甚至表现出明显的电流-电压回滞现象。
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研究前沿:氧化石墨烯膜材料 | Nature Nanotechnology
通过工业上友好的制造方法,生产了具有由多域结构控制的气体扩散路径的褶皱GO膜。这些膜材料,实现了约2.1×10^4Barrer的H2渗透率,显著超过了低于100Barrer的平片状GO膜的渗透率。H2/CO2选择性91优于当前的膜技术。此外,在苛刻条件(−20°C,96%相对湿度)下,折皱膜表现出了稳定性,这是实际应用的关键要求。
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热界面材料-氧化石墨烯@In-Bi合金复合材料 | Transactions of Materials Research
报道开发了一种氧化石墨烯graphene oxide (GO)@In-Bi合金复合材料,具有柔韧性、防漏性能和高效的界面传热。
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石墨烯滤芯突破性进展!高效去除“永久化学品”,定制化净水新时代来临
研究团队另辟蹊径,利用氧化石墨烯(GO)独特的表面化学特性——兼具芳香族平面结构(吸附有机物)和含氧缺陷区(捕获重金属离子),开发出新型复合滤芯。实验表明,仅含3.5% GO的滤芯即可高效去除铅、铜、PFAS等污染物,性能甚至超越传统活性炭。更关键的是,该技术成功实现了工业化生产:2024年,Medica建成半工业化生产线,年产能达20万公里中空纤维滤芯,并通过欧盟石墨烯旗舰项目的资金支持,将实验室成果快速推向市场。
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研究前沿:石墨烯-膜材料 | Nature Chemical Engineering
研究发现,在实现大面积石墨烯的均匀氧化中,氧化剂的质量传递起着至关重要的作用。石墨烯转移过程中的裂纹形成,也限制了再现性,使用不需要精细浮动和处理石墨烯的方案,消除了裂纹形成,从而在交叉流模块中,实现了高性能50-cm2石墨烯膜。
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研究进展:石墨烯-多孔材料 | Nature Energy
这导致CO2与孔的高度竞争,但定量可逆的结合。从含有20vol%CO2物流中,获得了CO2/N2分离因子(平均为53)和CO2渗透率(平均为10,420)有吸引力的组合。稀释(~1vol%)CO2流的分离系数超过1,000,使膜材料有望从不同的点排放源中捕获碳。
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研究透视:天津大学马雷/Walt A. de Heer | Nature | 石墨烯
该项研究,演示了一种准平衡退火方法,在宏观原子级平台上产生半导体外延石墨烯SEG(即有序缓冲层)。半导体外延石墨烯SEG晶格与SiC衬底对准。并呈现较好的化学、力学和热学性能,并且可以使用传统的半导体制造技术,将其图案化并无缝连接到半金属表层石墨烯epigraphene上。这些基本特性使半导体外延石墨烯semiconducting epigraphene,SEG适用于纳米电子学。
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研究前沿:浙江大学顾臻/徐凯臣Nature Electronics | 激光诱导石墨烯
低温气氛增强了有缺陷的多孔石墨烯和水凝胶内的结晶水之间的界面结合。利用水凝胶作为能量耗散界面和平面外电路径,可以在激光诱导石墨烯LIG中,诱导连续偏转的裂纹,增强了固有拉伸性的五倍以上。该项方法,有望创建用于皮肤监测的多功能可穿戴传感器和用于体内检测的心脏贴片。
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研究透视:欧盟石墨烯旗舰计划 | Nature Materials编辑语
今年晚些时候,石墨烯旗舰计划即将结束。在本期《自然材料》(Nature Materials)的问答环节中,石墨烯旗舰计划(Graphene Flagship)主管Jari Kinaret讨论了该联盟的研究成就,并展望了欧洲未来的石墨烯研究计划。
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研究进展:文物保护混凝土-智能材料 | Nature Reviews Materials
这些浸渍处理,基于低聚烷氧基硅烷,该低聚烷氧基硅烷能够在存在水分(环境或混凝土孔隙中存在)的情况下,通过简单的溶胶-凝胶过程,在腐烂混凝土的裂缝内发生反应。该过程形成与基底化学键合的二氧化硅(SiO2)和水合硅酸盐。二氧化硅低聚物的硅烷醇基团,再与氢氧化钙(在水泥固化反应期间形成的主要矿物之一)反应,产生硅酸钙水合物(C-S-H)凝胶(图1,顶部中图),这也是水泥浆的成分,最终呈现了其出色的机械性能。这一过程,在二氧化硅低聚物渗透到腐烂混凝土的裂缝内部后自发发生,为结构提供机械加固。