科研进展
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MIT 曹原的16 天,1 篇 Science、2 篇 Nature, 魔角石墨烯“旋之又旋” 妙在哪?丨深度
DeepTech 采访到哈尔滨工业大学甘阳、山西大学光电研究所韩拯、香港城市大学李丹枫、上海科技大学物质科学与技术学院刘健鹏、武汉大学物理科学与技术学院吴冯成(按受访者姓氏排序),共同解析曹原及其团队的最新的研究以及讨论魔角石墨烯领域的奥秘。
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Angew:石墨烯与钨原子复合协同增强锂硫电池动力学
山东大学熊胜林教授等人通过自模板和分子筛方法,提出了一种新颖的将钨单原子催化剂固定在氮掺杂石墨烯(W / NG)上的策略,具有优异的性能。
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杜克大学开发出世界上第一个完全可回收的印刷电子产品
在新的研究中,富兰克林和他的实验室展示了一种完全可回收的、功能齐全的晶体管,它由三种碳基油墨制成,可以很容易地打印在纸或其他灵活、环保的表面上。碳纳米管和石墨烯油墨分别用于半导体和导体。富兰克林说,虽然这些材料对印刷电子世界来说并不新鲜,但随着一种名为纳米纤维素的木材衍生绝缘电介质墨水的开发,可回收性的道路被打开了。
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首个完全可回收印刷电子产品诞生 有助探索解决电子垃圾泛滥问题
在新研究中,杜克大学团队展示了一种完全可回收的全功能晶体管,其由3种碳基墨水制成,可以轻易打印到纸张或其他柔韧环保材料的表面。碳纳米管和石墨烯墨水分别用于半导体和导体,开辟可回收利用新途径的是一种名为纳米纤维素的木质绝缘介质墨水。将打印出的晶体管浸入一系列水槽中,用声波轻轻震动它们,并对产生的溶液进行离心,可依次回收碳纳米管和石墨烯,平均回收率接近100%。此外,两种材料都可以在相同的印刷过程中重复使用,性能几乎无损。由于纳米纤维素是由木材制成的,其与印刷纸均可被回收利用。
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大电流密度电解水制氢:氮掺杂石墨烯修饰NiCo合金耦合介孔NiCoMoO纳米片异质结催化剂
首先以乙二醇与水的混合液为溶剂,采用溶剂热法合成镍钴钼氧化物前驱体。随后进行高温煅烧,使部分镍钴合金从前驱体中偏析出来,没有偏析出的镍钴与钼形成氧化物;偏析出的镍钴合金可以催化有机碳形成碳包覆结构,同时与镍钴钼氧化物耦合形成异质结构。此外,高温煅烧的过程中会导致纳米片脱水,从而形成介孔纳米片结构。
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AM: 原子耦合2D无机和石墨烯纳米片作为多种功能性纳米杂化物的多功能结构单元的协同优势
韩国延世大学Seong-Ju Hwang教授等人,介绍了原子耦合的二维无机-石墨烯纳米片在探索新型异质功能材料方面的协同优势,重点介绍了它们在杂化构建单元、层间材料、添加剂、衬底和沉积单分子层等方面的关键作用。
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中国复合材料学会第78期高端青年沙龙–导热复合材料学术研讨会议成功召开!
此次会议的举办,为导热复合材料领域的青年学者提供了交流平台,连接学术-科技-产业、国内外最新发展动态,提升了导热复合材料的理论研究水平,推动我国导热复合材料学科的理论、技术创新与发展,扩大学会青年人才的学术视野,提高学术水平、成果转化与创新能力,促进学会青年人才之间的跨学科技术交流与合作。
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华东理工大学理学院研究团队在氧化石墨烯膜实现高价态离子高效截留 取得新进展
石墨烯(Graphene)是由碳原子形成的蜂窝状平面薄膜,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯因其独特的二维结构,拥有诸多突出的物理及化学性质,在能源、材料、电子、生物、医药等领域展现出巨大的应用价值,人们也希望利用石墨烯基二维材料构筑高性能分离膜,但是,石墨烯膜用于离子筛分和海水淡化仍面临巨大挑战,一般认为在离子的截留率较高的条件下,水通量较低。
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湖南大学《Adv Energy Mater》:3D多孔石墨烯/聚丙烯腈硫复合材料,用于高负荷锂硫电池
锂硫(Li–S)电池作为下一代高密度储能装置已引起了广泛的关注。然而,其实际应用受到工业级质量负载下的低容量和快速容量衰减的限制,这在很大程度上归因于电子/离子导电性差以及可溶性多硫化物物种的严重穿梭效应。为了解决这些问题,本文,湖南大学朱建副教授团队在《Adv Energy Mater》期刊发表论文,开发了一种用于高质量锂硫电池的三维多孔石墨烯/聚丙烯腈硫(3DHG/PS)复合阴极。
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清华大学《ACS Nano》:蜂窝启发的多孔石墨烯微结构,用于超高性能电磁干扰屏蔽和可穿戴应用
具有超低密度,出色的柔韧性和良好的机械性能的高性能电磁干扰(EMI)屏蔽材料是航空航天和可穿戴电子产品的高度期望。本文,清华大学微电子所任天令教授团队在《ACS Nano 》期刊发表论文,研究通过激光划片技术制备蜂窝状多孔石墨烯(HPG)可用于EMI屏蔽和可穿戴应用。
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中国科学院青岛生物能源与过程研究所科研团队在聚酰胺复合膜结构调控方面取得新进展
针对上述问题,江河清研究员带领的膜分离与催化研究组研究发现在多孔基底表面引入氧化石墨烯作为过渡层,可以调控界面聚合过程和聚酰胺活性层微结构,开发出结构均匀且致密的聚酰胺复合膜,该复合膜在正渗透过程中呈现出较高的渗透性能和分离选择性(Chem. Eng. J., 2021, 412, 128607)。
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北大刘忠范院士《自然·通讯》:异位成核,高质量多角度的扭曲双层石墨烯
近日,北京大学刘忠范院士、彭海琳教授团队,英国曼彻斯特大学Li Lin和中国科学技术大学黄生洪团队合作,采用异位成核策略,通过化学气相沉积法来制备出高质量的扭曲双层石墨烯,在双层石墨烯域中,扭曲角度为0 ~ 30°的扭曲双层石墨烯的比例提高到88%,明显高于之前的报道。这种有意设计成核位点的合成策略为石墨烯和其他精确控制层间扭曲的二维材料的可控生长带来更多的启发。
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通过石墨烯的造孔和掺杂改变过氧单磺酸盐的活化路径
在通过高级催化氧化技术降解水体中痕量有机污染物的过程中,非自由基路径是以氮掺杂石墨烯为催化剂,过氧单磺酸盐为氧化剂的体系中的主要反应路径,但由于氧化过程在催化剂表面进行,会破坏催化剂结构,降低催化剂的稳定性,在本工作中,我们通过氮,硫异原子掺杂,氢氧化钾造孔等过程将非自由基氧化过程转化为自由基过程,为提高高级催化氧化过程中碳基催化剂的稳定性提供了可能。
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宁波大学关于石墨烯原子精度裁剪的研究成果被AIE遴选为关键科学文章
文章提出基于氢化虚拟裂纹方式起到类似划玻璃时金刚石刀具划出的裁剪线作用,可以实现对石墨烯原子精度地裁剪,能精确地获得设计需要尺度的石墨烯纳米带。 文章指出通过合适的设计,基于杂化虚拟裂纹来实现原子尺度精确剪裁的方法不仅适用于石墨烯,对纳米管,和氮化硼和二硫化钼等其他二维材料的裁剪同样适用。

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中科大《 Energy Techno》:废打印纸制备多孔石墨烯,用于超级电容器电极
总之,证明了通过打印纸碳化的低成本和可扩展的石墨烯合成方法,其可以直接用作电极材料。合成后的石墨烯因其固有的多孔结构,高比表面积以及良好的导电性而具有良好的电化学性能。该工作表明,废纸作为碳源,每年可将数百万吨的碳以表面方式转化为高附加值的石墨烯材料,用于电化学应用,即超级电容器的电极材料。