科研进展
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ACS Nano:双栅结构的应变工程,用于具有石墨烯电极的高柔性和透明MoS2薄膜晶体管
本文的柔性MoS2薄膜晶体管具有石墨烯电极,即使在恶劣的弯曲条件下也能保持优异的电学性能,弯曲半径为0.5 mm时ION/IOFF超过108,Vth移动保持在-0.3 V以内。这些器件表现出出色的耐久性,承受超过16,000次弯曲循环而没有明显的转移特性退化。最后,该器件在550 nm处具有74.7%的高透射率,使其非常适合柔性和透明的电子技术。
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AM气敏:用于电池中碳酸酯泄漏室温检测的自组装介孔聚酞菁镍/石墨烯微球
本工作报道了一种基于自组装介孔聚酞菁镍/石墨烯微球的碳酸酯传感器,该传感器可在室温下工作。这种球形结构抑制了聚酞菁层间的π-π堆叠,从而暴露出丰富的Ni-N4活性中心,以便与碳酸酯分子进行配位结合。
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融合三重5/7元环缺陷的碗状纳米石墨烯实现高效光热转换
本研究通过巧妙的合成设计,成功构建了首例含有三个连续稠合5/7元环对的碗状纳米石墨烯。三重分子内Heck反应为构筑具有ISTW-STW缺陷的曲面纳米石墨烯提供了新策略,光电性质研究揭示了碗状曲率对芳香性、翻转动力学、能隙及激发态弛豫的影响。分子碗内空腔赋予其精准包结富勒烯的主客体结合能力,而快速的非辐射弛豫使其在水相分散纳米粒子中实现了41%的光热转换效率。
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广西大学田植群团队:碳化硼掺杂石墨烯构建强金属载体相互作用,突破超低铂燃料电池活性 – 耐久性瓶颈
本工作采用电弧放电工艺制备高石墨化 B4C、BC3双掺杂三维多孔石墨烯作为一体化阴极载体,依托独特硼掺杂结构生成大量缺电子位点,借助原子层沉积实现 4.6 nm 超小铂颗粒均匀分散;Pt 与硼之间的强轨道杂化形成独特电子金属-载体相互作用,精准调控铂 d 带中心,显著提升氧还原催化活性。同时高石墨化碳骨架具备优异抗氧化腐蚀能力,强键合作用可有效抑制铂溶解、颗粒团聚,器件耐久性能全部达到美国能源部 2025 技术指标。
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墨睿科技申请原子级纳米孔石墨烯制备方法专利,保证制备得到的石墨烯的孔径具有原子级精度
S1:将石墨烯基材置于臭氧气氛中进行氧化处理,得到带有氧簇的石墨烯中间体;S2:对所述带有氧簇的石墨烯中间体在室温下进行紫外光辐照,形成原子级纳米孔石墨烯;经本申请提供的原子级纳米孔石墨烯的制备方法,通过使用选择性光热气化制备纳米孔,保证制备得到的石墨烯的孔径具有原子级精度。从根源上打破了传统方法中孔径与孔密度相互制约的技术瓶颈。
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西湖大学徐水钢研究员、朱伟副教授 Nat.Mater.:转角菱方石墨烯中层数可控量子反常霍尔效应
针对现有体系调控单一、高陈数原生拓扑带难以实现的短板,本文设计转角菱方石墨烯同质莫尔结构,构建单层 – 多层、双层 – 多层两类转角堆叠器件,依靠堆叠层数工程实现陈数与层数一一对应,还能通过静电掺杂、面内位移电场实时切换陈数正负,甚至在单一器件内用电场驱动 C=3 与 C=4 拓扑相变。
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东南大学物理学院赵训华团队在电化学氮气还原反应领域取得重要进展
恒电势增强采样评估的动力学能垒证实了sp3/sp2碳界面在典型反应条件(pH=7,−0.65V)下的高活性:在Li+的协同下,氮气吸附需克服1.22 eV的动力学能垒(该能垒在石墨烯基底存在时进一步降低至0.94eV),随后的反应步骤会快速生成氨并脱附,动力学能垒均低于0.65eV。
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西工大《Carbon》:基于Cu-HHTP/石墨烯复合膜,实现雷达-红外双隐身
凭借这些进步,该复合薄膜展现出理想的雷达-红外兼容隐身性能,并拓宽了其在航空航天、柔性电子器件及其他领域的应用前景。本研究通过多组分协同设计,将电磁波吸收与红外隐身功能相结合,为制备高性能多功能电磁波吸收材料开辟了一条新途径。
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新型传感器快速“揪出”空气中二氧化氮
王文团队巧妙地将一种铂纳米簇材料与声表面波器件技术结合。他们首先合成了尺度仅2.4纳米的铂金属簇,并将其均匀负载在氧化石墨烯材料上,作为核心“感应层”。当二氧化氮分子被这个“感应层”捕获时,会引发电子转移,导致材料性质改变。同时,他们将这一敏感材料集成到微纳尺度的声表面波器件上。这种器件能将气体吸附引起的微小变化实时转化为清晰的电信号,从而实现精准测量。
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内蒙古科技大学段建国团队:多组分协同增强三维石墨烯气凝胶用于高性能光热复合相变材料
本工作提出了一种仿生多级网络结构调控策略,通过构筑rGO/CuNWs/COFs协同增强框架,成功制备了高性能GCOFCux复合相变储能材料。该策略不仅构建了高效光热转换与热传输通道,同时利用COFs界面调控和多孔限域效应增强了相变材料的结构稳定性,有效克服了传统石蜡基相变材料导热受限、光响应不足和泄漏风险高等问题。结合实验测试与COMSOL模拟分析,揭示了多组分协同结构促进能量转换和热扩散的作用机制。该研究为先进光热相变储能材料的结构设计与规模化应用提供了新的理论依据和技术方案。
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Nature Communications:巨大太赫兹光致电阻揭示扭角双层石墨烯的相互作用受限电导
本工作建立了一种辐射驱动的热电子方法,用于分离输运中的电子-电子与电子-声子贡献。在魔角处观测到异常巨大的光致电阻,证明即使在常被归因于声子的 T 线性区域,电子相互作用也占据主导;在更高扭角处,T² 电阻在倒逆阈值以下依然稳健,指向由狄拉克能带伽利略不变性破缺、经正常能谷间散射所实现的电流弛豫机制。
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沈航《AFM》:仿生双层结构的CNF/GO增强型CS–PAA水凝胶,用于柔性应变传感器
研究受人体皮肤启发,我们提出了一种双层水凝胶设计,其两层结构功能各异却能协同增强:上层为GO–CS导电网络,用于实现高灵敏度的应变响应;下层为CNF增强的CS–AA坚固支架,用于提供力学支撑和附着力。
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西工大艾伟教授《ChemEurJ》:三维分级FeS2/SnS2/石墨烯复合材料 ,实现快充型储钠
论文提出一种经过设计的FeS2/SnS2/rGO复合材料,其具有三维分级异质结构。在此结构中,SnS₂纳米片均匀锚定在还原氧化石墨烯骨架上,而FeS₂纳米颗粒则均匀分散于整个支架中,形成了相互连接的电子通道并赋予了结构稳健性。
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烟台南山学院在极端环境热管理材料领域取得独立研究重大突破
研究团队设计了一种具有多级结构的柔性碳毡@Cu-Ga/石墨烯(CF@Cu-Ga/Gr)复合材料。该材料以三维编织碳毡为骨架,在纤维搭接处引入微量液态镓作为局部焊料降低了纤维间的接触热阻。材料设计、制备、测试流程均在学校团队平台内完成,形成完整的实验闭环。
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西北工业大学Nano Letters:范德华异质结栅控的高速高增益石墨烯光伏光电晶体管
本工作发展了一种全二维光伏光电晶体管,同时实现了超高增益与亚微秒响应,破解了光电晶体管设计中长期存在的增益—速度难题。通过将MoS₂/PtSe₂异质结与石墨烯晶体管集成,器件利用光伏效应实现高效光收集与快速响应、利用界面光栅控效应获得高光电导增益,其响应时间主要由石墨烯沟道内的载流子渡越时间决定,证明了高增益可与高速度兼得。