科研进展
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研究人员利用石墨烯涂层防止管道遭到细菌腐蚀
考虑到这些限制,来自南达科他州矿业与技术研究学院的科学家Govind Chilkoor转而将石墨烯用作涂层材料。在实验室测试中,他发现即使是一层不到1纳米厚度的石墨烯也能有效防止硫酸盐还原菌附着在金属管道内表面。Chilkoor指出,石墨烯有着非常好的抗菌性,“它会引起氧化应激反应从而导致细菌死亡。”
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新型催化剂可有效降解 诺氟沙星、四环素类抗生素污染物
中科院合肥研究院智能所纳米材料与环境检测研究室孔令涛研究团队,在水中抗生素氧化降解及机理研究方面取得新进展:研究人员设计并制备出氧化石墨烯负载的二氧化锰纳米针及四氧化三铁—硫纳米复合材料两种催化剂,并将其用于类芬顿反应中,实现对诺氟沙星、四环素类抗生素污染物的有效降解。
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清华大学王晓工教授系统评述:石墨烯衍生物的自组装、胶体行为和流变学特性及其在超级电容器中的应用
石墨烯衍生物,如氧化石墨烯,因其独特的理化特性、低成本的制备过程和良好的加工性能,被广泛应用于二维材料的宏观组装。理解石墨烯衍生物的自组装、胶体和流变性质对建立石墨烯基材料的形成-结构-性能关系具有重要意义。
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利用石墨烯氧化物进行早期癌症检测
Shahrokhian 和 Salimian 成功制备了一种用于固定 DNA 探针的氧化石墨烯涂层碳电极,发现它比目前用于此目的的电极更有效。电极上的 GO 层可通过酰胺键与 DNA 结合,使其成为超灵敏检测器。为了确保这种 DNA 分析方法既快速又简单,Shahrokhian 和 Salimian 采用了电化学还原法,从而在电极表面生成了 rGO。 由于氧化石墨烯具有更大的可触及表面积,它加快了电子转移过程,增强了电极的导电性。
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2020年高导热高分子复合材料研究集锦
采用复合高热导率填料(如石墨烯、碳管、BN、金属氧化物)是一种简单而高效的方式来提高聚合物材料热导率,目前在工业生产已经有了比较广泛的应用。但是采用传统分散法制备的聚合物基导热复合材料也存在比较明显的缺点,比如填料含量太低导致热导率提升效果不佳,而填料含量偏高导致加工性或材料的机械性能大幅度降低等。
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澳洲发布新型石墨烯太阳能加热超材料 可用于储热、光热发电、海水淡化等工业领域
近日,澳大利亚墨尔本斯威本科技大学(Swinburne University of Technology)转化原子材料中心(Center for Translational Atomaterials,CTAM)的研究人员开发了一种新型石墨烯薄膜,这种薄膜可以吸收90%以上的太阳光,同时消除了大部分红外热发射损失,这是该项壮举的首次报道。
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北师大物理学系何林教授课题组在应变石墨烯中实现对谷赝自旋的调控
何林课题组在应变石墨烯中通过赝磁场和真实磁场共同作用实现了对谷赝自旋自由度的调控 [9]。应变产生的赝磁场虽然能像真实磁场一样在石墨烯中产生朗道量子化,但与真实磁场有几个很大的区别。
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国外研究发现微型自供电温度传感器芯片可用于高灵敏热电偶设计
石墨烯可用于构建敏感的、单材料和自供电的温度传感器。他们将石墨烯(一个单原子厚的碳原子薄片)做成了U形图案,在传感端连接着一条宽窄的腿。通过仔细调整石墨烯支脚的几何形状并利用电子在石墨烯器件边缘的散射效应,研究小组获得了最大灵敏度ΔS≈39μV/ K。
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新型电极可“看清”深部脑刺激治疗机理
新研制的石墨烯纤维DBS电极具有高于同尺寸铂铱电极70倍的电荷注入容量。在9.4T高场MRI中,该电极的伪影比同尺寸铂铱电极小得多,并且该电极在施加连续大电流脉冲的条件下,表现出了高稳定性。利用石墨烯纤维电极,以丘脑底核为刺激靶点的DBS,显著提高了帕金森症大鼠的运动能力,减轻了帕金森症导致的运动障碍。
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莫斯科物理技术学院开发出高信噪比远红外光电探测器
俄罗斯莫斯科物理技术学院研发出基于石墨烯异质材料的高信噪比远红外光电探测器,工作波长可拓宽到远红外和太赫兹波段,具有光灵敏度高、响应频率低、暗电流低等特点,与传统光电探测器相比,微弱信号探测能力更强。
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食品包装中的氧化石墨烯
GO 是一种出色的交联剂,能将银和纤维素融入结构中,而这在以前需要有毒化学品和复杂的工艺。这些添加剂分别进一步增强了抗微生物和强化性能。大量的成分基本上填补了生物聚合物基质中的空隙,从而提高了它对紫外线和水的抗渗透性。这有点出人意料,因为 GO 经常被誉为透水性材料,并被广泛应用于水过滤系统。然而,在这种情况下,GO 的氢键作用减少了复合材料中亲水基团的可用性,从而降低了吸水性。
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科学家发表石墨烯和孔石墨烯材料的化学和应用前景研究进展综述文章
基于前期的研究基础,该团队系统综述了石墨烯和孔石墨烯材料的化学和应用前景研究进展。首先,该综述详细介绍了石墨烯的表界面化学、组装化学和功能化学,重点总结了不同孔石墨烯材料(包括面内造孔材料,二维层状孔、三维组装孔材料)的构筑方法,揭示了不同孔结构的调控机制和表面化学修饰的重要性。其次,该综述深入讨论了不同石墨烯和孔石墨烯材料在超级电容器、二次电池、电催化、海水淡化、气体分离等重要应用中的构效关系,强调了多孔石墨烯材料具备石墨烯和多孔材料双重优势。最后,该综述简要讨论了石墨烯和孔石墨烯材料所面临的挑战,从仿生化学、组装化学、表界面化学等角度提出了可行性解决方案及未来的发展方向。该综述为理解石墨烯化学、石墨烯材料的可控制备与理性构建及其重要应用提供了一定的科学指导。
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中美高校课题组在关联氧化物摩尔调控研究中取得突破
由于石墨烯等二维范德瓦尔斯材料层间相互作用非常弱,容易解理并堆垛形成各种人工异质或同质结构。当堆垛的两层之间有微弱的晶格差异或微小的转角时,就会形成摩尔图案。
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简单的新方法使石墨烯 “上色 “成为可能
于默奥大学研究团队找到了一种出人意料的简单方法来制造石墨烯分散体。秘诀是用氧化石墨烯代替亲水性的氧化石墨烯。通过将氧化石墨烯与其他疏水性碳素颗粒,如石墨烯、活性石墨烯、多孔石墨烯和活性碳素等结合在一起,他们成功地制造出了稳定的石墨烯分散体。几天后,没有任何材料在底部沉淀下来。
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新创造的人工雾令激光扩散 从而有望取代普通灯泡
研究团队采用了与石墨烯相关的超薄材料,通过将红、蓝、绿三色激光照射到六边形氮化硼材料制成的扩散器上,就能产生白光。该团队开发的扩散器被称为aero-BN,由随机排列和相互连接的六边形氮化硼空心微管组成的半透明材料组成。