科研进展
-
Nature Energy | 使用电荷补偿纳米金刚石克服基于氧化石墨烯的氢膜的湿热膨胀
日本京都大学Behnam Ghalei 和 Easan Sivaniah 等相关研究人员明确针对GO膜的静电稳定性,以对抗不利的湿度影响,同时保持较高的H2净化性能。提出:带正电荷的纳米金刚石(ND+s)应该补偿水合GO薄片之间的静电斥力,并抑制暴露在潮湿环境中的GO层的分解和分层。
-
河工大《Carbon》:一种新型超轻复合材料的可控制备及吸波性能!
石墨烯材料的微波吸收性能因其较高的介电常数和超低的磁损耗能力而受到严重阻碍,我们报告了氟化氮化硼纳米片支撑的石墨烯量子点复合材料,氟化氮化硼纳米片的低介电常数和铁磁性不仅减少了微波反射还增强了磁损耗,并帮助GQDs克服了亲水性。通过调节石墨烯量子点的尺寸发现GQDs/F-BNNs的吸收带宽和反射损耗(RLmin)与GQDs的尺寸密切相关。
-
中国科学院宁波材料所刘兆平和周旭峰课题组–可扩展制造大面积锂-石墨烯阳极:面向长寿命超高能量密度的袋装型锂金属电池
提出了一种简便的热引发转化方法,通过加热诱导锂粉、石墨烯和聚偏二氟乙烯(PVDF)之间的局部反应,制备得锂/石墨烯复合阳极。使用简单的混合-涂覆-干燥-加热程序,可以用薄膜流延机以卷对卷的方式获得了大面积Li@G阳极。这种复合阳极中LiC6骨架的形貌和功能减轻了“死锂”积累现象。
-
科学家开发可生物降解的电子墨水 使3D打印的电子产品更加生态友好
拉长的石墨片提供了该墨水的大部分导电性,而导电碳黑的颗粒则被用来弥合这些石墨片之间的空隙。这两种廉价形式的碳被包含在虫胶的基质中。经过一些涉及不同微片尺寸和混合比例的试验和错误,科学家们最终得到了一种坚韧、灵活、防水、高导电性的电子墨水,可以使用现有技术进行2D和3D打印。他们已经将其用于变形传感器等项目,其中打印电路的电阻随着传感器的弯曲而变化。
-
北大刘忠范院士团队《AM》:疏水还是亲水?石墨烯的润湿性揭秘!
北京大学刘忠范院士、彭海琳教授,中科院物理所孟胜研究员,新加坡国立大学林立博士等人通过使用环境扫描电子显微镜测量悬浮超洁净石墨烯膜上的水接触角来研究石墨烯的固有润湿性。在排除基材和污染物的干扰后,作者观察到了极低的水接触角(平均值≈30°),这清楚地证实了原始石墨烯固有的亲水性。研究发现,这种亲水性是由石墨烯和水之间基于H-π相互作用的电荷转移引起的。这项工作不仅深入了解了水和石墨烯之间的相互作用,还开辟了一种测量二维材料表面特性的新方法。
-
中国石墨烯领军人物任天令再出手:研发三明治型石墨烯传感器,拉伸应变范围可达100%
多年来,任天令团队一直深耕石墨烯材料。该团队表示,传统的压电式应变传感器,主要以半导体或金属材料为基础,由于其非柔性、灵敏度低、检测范围窄等缺点,而无法用于可穿戴应变传感器。而石墨烯具有优异的电学特性、力学特性、光学特性,比如其杨氏模量可达 1TPa,单层透光率达到 97%,故此石墨烯成为柔性应变传感器的理想材料之一。
-
广工大孙志鹏教授课题组《ACS AMI》:调控氟化磷酸钠钒相组分及其与石墨烯的协同效应
本研究通过不同的合成策略控制NVPF1+2x的相组,并将其协同效应与rGO导电框架相结合,为NVPF1+2x正极材料提供了新的见解。
-
清华大学(深研院)等《ACS Nano》:金属−N4-功能化的石墨烯电催化剂用于可逆Li-CO2电池
清华大学深圳国际研究生院周光敏副教授等研究人员,研究报道了采用密度泛函理论(DFT)方法,从Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等一系列非贵金属中筛选出具有高活性的N掺杂石墨烯负载的SACs。其中,N掺杂石墨烯上的Cr单原子(SACr@NG)由于具有优异的CO2吸附和Li2CO3分解能力,被认为是一种用于高性能可逆Li-CO2电池的材料。
-
海南大学王宁AFM:垂直排列的聚偕胺肟/石墨烯膜,从海水中超快和选择性提取铀
日前,垂直排列的聚胺肟-氧化石墨烯(VA-PG)片膜是通过定向冷冻浇铸制造的。贯穿微通道有助于铀酰离子 (UO22+) 的自由扩散,从而导致快速吸附动力学。此外,部分还原的氧化石墨烯可实现高光热转换效率和快速面内传热,从而在模拟阳光照射下实现快速升温。由于 UO22+ 的吸热行为,光照射 VA-PG 可以同时满足高吸附容量(13.63 mg-U g-Ads-1)、高吸附率(0.43 mg g-1 day-1)和在天然海水中对 U(VI) 的选择性优于 V(V) (U/V = 1.24),为从海水中提取铀领域取得突破指明了正确的方向。
-
氧化石墨烯膜Nature Energy
本文针对气体分离膜技术中阻碍GO应用的突出问题之一的湿敏问题进行了研究。这项工作提供的高度稳定的层状复合材料不仅仅可用于膜分离,也包括2D材料复合膜用的比较多的能源和环境领域相关应用,如微型超级电容器、燃料电池和传感器。另一方面,虽然本文将这项研究局限于GO材料,但电荷补偿是适用于其他新的2D材料的一般原则,例如带负电荷的MXenes或纳米粘土。
-
北京大学刘忠范院士团队Adv. Sci.:自支撑石墨烯织物薄膜,柔性红外伪装!
在本文中,作者通过CVD技术成功制备出一种自支撑的石墨烯薄膜,即通过使用可蚀刻的织物衬底,成功获得大规模纸草状的自支撑石墨烯织物薄膜(FS-GFF)。
-
石墨烯防腐涂料的缺陷修复研究总结与最新进展
一旦任何腐蚀介质穿过石墨烯缺陷并到达石墨烯和铜基板之间的界面,石墨烯/铜界面就会迅速开始电偶腐蚀过程,从而加速阳极铜的腐蚀。石墨烯虽然在短期腐蚀和氧化过程中往往表现出有效的保护功能,但在长期腐蚀试验中反而可能起到促进腐蚀的作用,由此产生的湿腐蚀甚至可能比未涂石墨烯层的铜表面(由天然形成的氧化膜保护更严重。
-
山西大学近场热辐射研究获重要进展
研究成果表明,在由石墨烯(通电流)和磁光材料(加磁场)构成的两个平行板之间,即使两板间没有温差(相同电子温度),也可以传递净能量,并且其大小和方向可通过电流和磁场来调节。这个等温板间的热传导现象并不违反热力学第二定律,因为此时系统需要外部媒介维持石墨烯中的电流。
-
ACS Catalysis:预掺氧缺陷助力氮掺杂石墨烯用于氧还原反应
近日,莱顿大学Grégory F. Schneider,Dennis G. H. Hetterscheid报道了基于结构精准的单层石墨烯作为无金属碳催化剂,揭示了氮掺杂、氧掺杂和空位缺陷对ORR的单独和协同作用。
-
JACS:一种锚固在还原氧化石墨烯上的单位点MoO2催化中心的合成与结构-活性表征
美国西北大学Tobin J. Marks,Yosi Kratish,Michael J. Bedzyk,George C. Schatz报道了采用X射线光电子能谱(XPS)、DRIFTS、粉末X射线衍射、N2物理吸附、NH3-TPD、水接触角、活性中心中毒实验、Mo EXAFS、模型化合物单晶X射线衍射、密度泛函理论(DFT)和催化性能测试等手段揭示了锚固到还原氧化石墨烯(rGO/MoO2)上的单位点Mo(=O)2物种。