科研进展
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美国莱斯大学等ACS:一种7纳米COF-石墨烯“三明治”结构,让脆性框架韧性飙升8倍的极简策略
用CVD在三层石墨烯两侧各长一层2D COF,形成“COF-石墨烯-COF”三明治薄膜,仅用7 nm厚COF即可把弹性模量、断裂韧性和能量释放率分别提高8.5倍、7.5倍和6.5倍,实现不牺牲化学功能性的机械增韧。
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笃行实干,科创报国——他们是获得国家奖学金的北大工学青年
力学与工程科学学院2022级博士生于立川在微观力学领域严谨求索,定量揭示石墨烯对固体间范德华作用的“透明性”,成果登上多个领域顶刊封面,并被国家自然科学基金委等权威机构报道
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西安交通大学《Energy Fuels》:微波还原石墨烯复合电极,用于超级电容器
研究通过原位微波还原技术,系统优化微波处理参数以实现氧化石墨烯在复合电极中的均匀分散。结合多尺度形态表征与电化学性能分析,建立了由微波处理条件调控的清晰结构-性能关系。
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贵州大学Bioresource Technology:基于闪蒸焦耳加热的微藻衍生涡轮层石墨烯实现高性能储能
该工作不仅为生物质资源的高值化利用提供了新思路,也为绿色、低成本石墨烯的可持续制备奠定了技术基础。未来可探索微藻种类调控、反应器放大优化以及与功能材料的复合应用,进一步提升其在实际器件中的性能与适用性。
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韩国成均馆大学Dae Joon Kang:利用二维材料赋能柔性能量采集应用
韩国成均馆大学Dae Joon Kang等人系统探讨了石墨烯、过渡金属硫化物、MXene、六方氮化硼、黑磷和二维金属有机框架等材料在光伏、压电、摩擦电、热电及射频能量采集中的应用。
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ECAP 工艺赋能石墨烯-铜复合材料:实现力学与导电性能协同提升
ECAP 工艺的关键作用在于,不仅将铜基体晶粒尺寸从原始的约 10μm 细化至 5-7μm,还改善了石墨烯的分散均匀性,增强了石墨烯与铜基体的界面结合强度。值得注意的是,石墨烯含量存在临界值,当含量达到 0.8wt.% 时,会出现严重团聚和分层现象,导致晶粒粗化、力学性能恶化,这一发现为复合材料的成分优化提供了重要依据。
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安农大《Adv Sci》:仿生多尺度石墨烯/聚氨酯海绵复合材料,用于柔性压力传感器和智能缓冲材料
为满足智能家居与医疗健康领域对柔性传感器的迫切需求,本研究提出了一种极具前景、低成本且可持续的解决方案。我们高效地将农业废弃物(LV)转化为生物质衍生的石墨纳米片。通过创新的分级组装方法,以聚氨酯海绵为基体构建了多功能导电海绵(MAPU)。该材料的核心优势在于其多级导电网络与弹性骨架的无缝融合,赋予其卓越的传感性能,足以满足人体健康监测与智能交互应用需求(灵敏度:0.821 kPa−1,响应范围:242 kPa,超过30,000次循环仍保持稳定响应)。
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极低温与超快条件下仍可制备高品质石墨烯
实现低温工艺的关键材料是镍(Ni)金属。研究团队发现,引入镍作为金属催化剂可稳定碳原子重排为石墨烯结构时的能量条件。基于此原理,通过调控镍层厚度与温度,他们证实:在320摄氏度下数秒内可形成单层至双层石墨烯,500摄氏度下则可制备多层石墨烯。
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JPCL快讯 | 菱方三层石墨烯打造“全石墨烯一体化”磁隧道结
这一成果不仅深化了人们对二维材料中电子–电子相互作用的理解,也为超薄、低功耗、可集成的自旋逻辑与存储器件提供了理论基础。随着实验上对菱方堆垛石墨烯的可控合成不断成熟,“全石墨烯自旋器件”或将从理论走向现实,为下一代信息技术带来新机遇。
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【有机】含非交替5/7/5环结构石墨烯纳米带的自下而上制备
研究巧妙地设计前驱体分子BMDP,利用其Wurtz Coupling 以及脱氢环化反应,在Au(111)表面上成功将5/7/5非苯结构单元嵌入到石墨烯纳米带中。
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北京航空航天大学郭林院士: 高通量选择性锂筛分膜:非晶Ni (OH)₂纳米片插层氧化石墨烯的设计与性能
围绕这些问题,科研工作者提出了诸多改性策略(如GO部分还原、共价交联、纳米颗粒掺杂),虽能一定程度抑制溶胀、提升选择性,但往往以牺牲通量为代价。近年研究发现,非晶纳米材料因缺陷丰富、活性位点多、结构柔性强,可显著提升离子扩散能力,为解决上述矛盾提供新思路。基于此,本工作提出将非晶Ni (OH)2纳米片与GO复合,通过协同调控层结构与表面性质,同步实现高通量与高选择性。
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【JACS】日本名古屋大学H. Shinokub:基于BODIPY稠合策略实现反芳香性纳米石墨烯的合成 CJL 化学深耕堂 2025年12月1日 06:59 上海 在小说阅读器中沉浸阅读
近日,日本名古屋大学Hiroshi Shinokubo和韩国延世大学Dongho Kim等人设计并合成了以蒽和蒽并蒽为母核,通过氧化环化脱氢合成具有不同取代基的蒽和蒽并蒽稠合氟硼二吡咯(BODIPY)纳米石墨烯分子(3a-c和4a-b)。
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AFM:二维材料作为多属性传感平台
作者回顾了二维材料传感应用开发的最新进展,重点介绍了范德华异质结构提供最高灵敏度的领域,由于其原子厚度与独特的材料组合,同时对多种不同的外部特性做出响应,以及概念上的新型传感方法。
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四川大学《Small》:高度可伸缩且自愈合的石墨烯封装液态金属复合材料,适用于多功能应用
研究用石墨烯纳米片(GNS)包裹液态金属液滴,二者协同作用在超分子聚氨酯脲(PUU)基体中形成混合网络。在混合网络中,GNS不仅作为LM液滴间的桥梁形成高效通路,还通过包裹LM有效防止其渗漏。
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郑州大学周震教授团队:石墨烯纳米片锚定Pt-N3O强配位结构加速电催化氧还原四电子转移过程
本文提出了一种无机盐介导的二次煅烧策略,通过KCl和LiCl辅助剥离Zn-ZIF,获得了超薄的N/O掺杂石墨烯纳米片(N/O-GNs),并通过理论计算证明了超薄石墨烯为高暴露的Pt单原子提供了稳定的锚定位点。随后,成功构筑了N、O共掺杂石墨烯纳米片负载的Pt单原子催化剂(Pt-N/O-GNs),形成的不对称Pt-N3O活性结构,实现了对金属活性位的表面配位环境调控,进而有效加速氧还原四电子转移过程,催化剂稳定性和抗毒化能力得到同步提升。此外,以Pt-N/O-GNs作为阴极催化剂组装应用于锌-空气电池,展现出优异的功率密度和循环稳定性。