科研进展
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用于生物传感的晶圆级 CMOS 集成石墨烯场效应晶体管阵列
复杂的制造工艺与当今半导体制造标准的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术兼容,利用 Graphenea 石墨烯,最终良率达到 99.9%,在测量的 2560 个器件中生产出了 2558 个器件跨越 5 个微芯片。此外,工艺的均匀性很高,器件和芯片之间的电阻变化很小。
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PNAS:具有材料防腐蚀能力的氧化石墨烯!
纳米反应器的响应由给定腐蚀位点上pH的变化来确定。纳米反应器可通过自组装合成,并且适合大规模生产。这一概念为开发无毒、选择性和廉价的智能防腐涂层创造了可持续技术。
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哈尔滨师范大学/兰州交通大学/吉林大学:嵌入在氮掺杂石墨烯上的同核双原子催化剂,以高效的硝酸盐还原为氨:从理论预测到实验验证
在这项研究中,作者首先通过DFT计算,研究了大量固定在氮掺杂石墨烯上的同核核催化剂作为NRA催化剂的可行性。
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华中科技大学吴梦昊教授课题组在多层石墨烯体系中预测新型滑移/摩尔铁电性
本文中则预测了一种新型摩尔滑移铁电:特定单层/多层石墨烯摩尔超晶格体系(比如1+3 层转角体系)具有单一方向极化畴和非极化畴共存,使得体系在零电场下具有非零的总极化,且可以通过层间滑移来翻转。
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深圳大学《ACS SCE》:卷对卷规模制备高性能石墨烯组装薄膜碳集流体,用于锂离子电池
所制备的石墨烯集流体具有大晶粒(61.18 nm)、高三维(3D)有序度(90.6% AB Bernal 堆积)和良好的层间排列,因此具有出色的轻质(1.57 mg cm-2)、优异的热导率(1531.7 W m-1 K-1)、高电导率(1.09 × 106 S m-1)、优异的柔韧性(30 000 次弯曲)和阻燃性。
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东南大学化学化工学院Huijuan Zhu等–氢键相互作用促进聚乳酸-石墨烯-微晶纤维素聚苯胺纳米纤维的超电容
这些结果表明了更可行的电子跃迁和更高的电子导电性。PLA-GN-MCC与PANI之间的氢键相互作用增加了界面亲和力,降低了总表面能,使电化学电容从2.72增加到3.72,达到221.64 mF/cm2。实验测量和仿真计算结果一致,证明了PLA-GN-MCC/PANI纳米纤维在电化学储能方面的应用前景。
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上海科技大学王竹君团队Nat. Mater.: 石墨烯螺旋的一维和二维顺序生长将手性转换为转角
它涉及在单层石墨烯中可控地诱导褶皱形成,以及随后的褶皱折叠、撕裂和再生长。该过程的本质是形成交织的石墨烯螺旋,并将1D褶皱的手性角转换为3D超晶格的2D转角。该方法可以扩展到其他可折叠的2D材料中,并有助于生产小型电子元件,包括电容器、电阻器、电感器和超导体。
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三单位联合AM:高还原石墨烯氧化物有效增强Melon的光电化学析氢性能
过渡金属氧化物/硫族化合物与贵金属结合通常是优选的光催化剂,然而在实际应用中,无金属的光催化剂将更有利,尤其是含碳材料。聚合氮化碳(PCN)的未凝聚形式一般称为Melon,其常被用作光催化剂,但由于其光吸收弱、活化能高、光激发载流子分离效率低,而导致其光转换效率较差。
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锂硫电池不得不面对的痛点:贫电解液条件带来的挑战!
作者系统地讨论了组装高性能贫电解质锂离子电池的关键挑战和解决方案。首先,详细讨论了贫电解质条件带来的关键挑战。然后,回顾了减少电解液用量的方法和最新进展,包括优化电极孔隙率和离子传导、引入电催化、探索新型活性材料、电解液调节和锂金属保护。最后,提出了贫电解质锂离子电池的未来研究方向。
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光热膜:实现太阳光的高效热转化
王贤保团队将石墨烯气溶胶制备成一张“薄膜”,可随波漂浮在水面上。“这种石墨烯膜材料的光热转换效率高达94%,而传统商业光伏电池的能量转换效率仅有10%—20%。”王贤保说。
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斯坦福大学和加州大学伯克利分校合作研究在太空生产优质石墨烯气凝胶
弗里克说,这个过程的第一步是最关键的。在地球上,重力会将石墨烯薄片不均匀地拉下来,从而在水凝胶中产生裂缝。这可能会影响所生产的气凝胶的质量,使其导电性降低或吸收率降低。
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如何设计可靠的1美元传感器以确保安全饮用水 基于石墨烯的传感器使用人工智能来检测微小水平的有害细菌和重金属
该传感器基于纳米厚的半导体氧化石墨烯片,充当 FET 源极和漏极之间的通道;栅电极控制通过通道的电流。将石墨烯片沉积在硅晶片上,然后将金电极印刷在石墨烯片上,然后是纳米厚的氧化铝绝缘层,以将栅电极与半导体沟道分开。
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“90后”追光者:挑战光学极限
围绕极化激元晶体管的工作始于2020年。当时,他们与合作者计划进行以石墨烯、氧化钼等材料为基础的极化激元器件研究,以期在纳米尺度对光的传输进行操控。“随着研究深入,我们发现课题面临的结构难点比想象的更多。”胡海回忆。