科研进展
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429【Sep. Purif. Technol】接枝氧化石墨烯膜封装离子液体用于高效CO2/H2分离
我们通过用1-氨基乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(AEtMImBF4)对氧化石墨烯(GO)进行功能化,开发了一种新型膜IL@AEt-GO-Mw。所得的AEt-GO用于构建IL@AEt-GO-M膜。AEt-GO丰富的含氮官能团与CO2相互作用良好,导致选择性从1.3显著提高到17.7。用乙醇洗涤膜后,所得IL@AEt-GO-M-w膜的CO2渗透率从3.8 GPU增加到12.2 GPU,选择性保持稳定在19.2。进一步洗涤后, 渗透率达到21.2 GPU,同时保持优异的选择性。这些发现突出了IL@AEt-GO-M膜在高效分离CO2和H2方面的潜力。
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【研究前沿】浙江大学赵沛教授团队:大扭转角双层石墨烯界面从耦合态到摩擦态的转变
作者通过化学气相沉积方法制备了扭转角>20°的双层石墨烯样品,采用碳同位素标记技术与拉曼光谱表征相结合的方案,通过拉曼光谱和透射电子显微镜对扭转角>20°的双层石墨烯进行了表征和筛选。在生长的石墨烯表面覆盖厚度为500纳米的方华增强层,并与柔性基底(PDMS)堆叠接触。制备出上层由碳原子(12C)、下层由碳原子(13C)构成的夹层结构实验样品。对于原位拉曼测量,样品由自制的拉伸试验机加载。
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研究快讯 | 石墨烯基电双层体系中的巨大层间拖拽涨落
该工作系统揭示了层间拖拽涨落的演化规律,为深入理解为固体中量子干涉效应及其与库仑相互作用之间的耦合提供了新的视角。从器件应用角度看,实验中观察到的显著拖拽涨落也表明对于微纳器件设计,有必要考虑相邻导电沟道之间相互作用引起的噪声干扰。
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东南大学张彤教授AFM:基于Bi2Te3/石墨烯异质结与光热机制及Au天线协同增强的超宽带、自供能、高灵敏度光电探测器
该工作成功制备了一种基于拓扑异质结Au-Bi₂Te₃-石墨烯的自供能探测器,实现了从可见光到毫米波段的超宽带光电探测。研究证明,通过多机制的协同增强可显著提升探测性能。
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浙江理工《AFM》:基于三元金属硒化物/石墨烯芯壳异构纤维,用于高性能可穿戴能源储存和生物感测
研究提出一种新型三元金属硒化物(NiCoCuSex),其通过核心-壳层异质结构锚定于还原氧化石墨烯(rGO)纤维上,具有丰富的活性位点、硒化反应诱导的缺陷富集表面以及协同的多金属相互作用。
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ACS Appl. Mater. Interfaces:PbSe修饰的石墨烯/硅异质结,用于具有双光调制效应的自供电宽带探测
创新的是,将红外敏感材料改性与石墨烯的高度可调费米能级相结合,可以在石墨烯/Si结内实现光子能量和肖特基势垒高度的有效解耦。实验结果证实了一种新的双光调制效应:由红外调制光诱导的光生载流子动态移动石墨烯的费米能级,从而显著调制信号光产生的光电流响应。这一机制为光电信号的动态控制开辟了新的途径。最后,本文展示了该器件在成像应用方面的潜力。
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清华大学《Adv Sci》:由多功能ZnO/石墨烯纳米复合材料制备的氨气传感器,用于长期自供电监测
该结构赋予材料双重功能:作为超级电容器电极时,其在1 A·g⁻¹电流密度下展现出131 F·g⁻¹的高比电容,并具有卓越的循环稳定性(100,000次循环后容量保持率达94%); 作为氨气传感器,其在0.1-50 ppm范围内展现高灵敏度,响应/恢复时间达17/26秒(10 ppm浓度),并对干扰气体具有优异选择性。
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丘成桐中学科学奖闭幕 重庆育才中学学子获一金一铜
其中,由重庆育才中学国际课程班学子罗海艺、牟天昊完成的论文《力学系统的“相变”:旋转诱导的对称性自发破缺与迟滞回线》获得丘成桐中学科学奖物理金奖;伍承汉论文《三元协同石墨烯复合气凝胶的制备及其高性能超级电容器应用》获得化学铜奖。
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武汉科大高天团队: 原子级精确调控单分子石墨烯量子点增强光动力疗效
本工作突破了传统 GQDs 结构复杂、性能难以精确调控的限制,为单分子纳米药物的设计提供了全新范式。该工作将有力推动单分子纳米材料在多色生物成像、光动力抗菌、光动力抗肿瘤、光电器件等领域的实际应用。
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浙江大学CEJ:甘蔗渣水热催化耦联闪蒸焦耳加热协同制备糠醛与石墨烯
该图展示了从甘蔗渣原料到最终产品的完整串联工艺路线。主要包括两个核心步骤:首先,生物质在GVL/CoCl₂催化体系中进行水热反应,生产糠醛并得到结构优化的固体残渣;随后,该残渣经过闪蒸焦耳加热处理,被快速转化为石墨烯。该示意图清晰体现了工艺的集成性与“零废弃”目标,即将水热残渣作为有价值的前体进行升级利用,实现了生物质全组分的价值链延伸。
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北京理工大学王晓毅教授&香港科技大学申亚京教授团队SS期刊发文:柔性磁触觉传感器:石墨烯与周期性磁化技术实现高空间分辨率
本研究成功开发了全柔性磁触觉传感器,通过石墨烯和周期性磁化技术实现了高空间分辨率与机械柔性的统一。传感器在灵敏度、线性度和滞后率方面表现优异,未来可应用于智能机器人抓取、医疗假肢感知和可穿戴健康监测等领域。进一步工作可探索大规模阵列集成和人工智能算法优化,以提升多触点识别能力,推动柔性电子技术迈向实用化。
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韩国首尔大学《AFM》:基于层层叠加石墨烯薄膜的多层复合膜,用于紫外掩模薄膜应用
本研究开发了一种多层复合薄膜,其核心层采用逐层堆叠的石墨烯结构,专为极紫外掩模膜应用进行优化。为支撑石墨烯层并保护其免受氢自由基侵蚀,分别在其顶部和底部表面涂覆了钼和氮化硅薄膜。所得多层复合薄膜展现出优异的机械性能,随着石墨烯层数的增加,其杨氏模量和断裂载荷显著提升。
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浙江大学《Adv Mater》:碳纳米管桥接rGO/MXene光纤,用于高性能光纤超级电容器
研究开发了一种流体驱动湿法纺丝策略,用于制备碳纳米管(CNT)桥接的垂直取向氧化石墨烯(rGO)/MXene纤维(CNT-VA-GMFs)。
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奥地利格拉茨技术大学Nat. Commun.: 通过h-BN和石墨烯上的单分子运动理解二维材料界面上的水行为
进一步证明支撑衬底对水摩擦具有显著影响:h-BN/Ni的摩擦远低于石墨烯/Ni,这与自支撑层的行为相反。这些发现挑战了既有认知,并为需要精确调控水流动性的微流体器件设计提供了新思路。
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二维碳材料新突破:纳米多孔石墨烯与联苯段的精准“合金化”!Advanced Materials
近日,西班牙CSIC-UPV/EHU材料物理中心Ignacio Piquero-Zulaica、Martina Corso、Aran Garcia-Lekue合成了一种新型的二维碳同素异形体,其具有周期性间隔联苯链段的功能性NPG。