科研进展
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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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材料学院朱宏伟教授课题组发表“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”综述论文
近年来,朱宏伟教授团队在石墨烯等新型二维材料的可控制备、结构设计及其在能源(太阳能电池、光电探测、光电催化)、环境(水处理、空气净化、土壤治理)、柔性传感器件等领域开展了大量研究工作,取得了一系列重要进展。该综述论文以石墨烯体系中的阳离子-π相互作用为切入点,对相关研究报道进行了梳理和讨论,并对其发展趋势和前景进行了展望。
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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。
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史上最强!石墨烯平均应力71GPa时,疲劳寿命超过10亿周次!
加拿大多伦多大学的研究者对独立式(freestanding) 二维材料,特别是石墨烯和氧化石墨烯(GO)进行了疲劳研究。使用原子力显微镜研究发现,当平均应力为71 GPa,应力变化范围在5.6 GPa时,单层和多层石墨烯的疲劳寿命超过10^9循环周次,比迄今为止报道的任何材料都要高。
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成会明院士&吴忠帅AFM综述:石墨烯和多孔石墨烯材料的化学及应用前景
1)综述了石墨烯和氧化石墨烯功能化的化学方法,以及典型的孔道的形成过程(如面内孔、二维层状孔和三维互连孔组件),自组装和剪裁机理,以突出精确控制孔形态和孔径的重要性。2)由于其独特的孔结构、形貌各异和独特的性质,使得PGMs在储能、电催化、分子分离等领域具有重要的应用价值。3)最后讨论了从了解化学自组装到具体应用中,PGMs面临的相关挑战,并提出了有效解决方案。为PGMs的化学和应用的发展提供了深刻的见解。
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四川大学夏和生团队《ACS Appl. Mater. Interfaces》:在橡胶纳米复合材料中构建3D 石墨烯网络
本文四川大学高分子材料工程国家重点实验室夏和生教授团队,研究展示了一种简便的方法,即液相重分散和自组装(LRS)以制备具有石墨烯网络的聚合物纳米复合材料。
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瑞典研发石墨纳米片塑料 可杀死99.99%的细菌并预防感染
查尔默斯研究人员先前的研究显示,垂直放置在植入物表面的石墨烯薄片可以形成保护涂层,使得细菌无法附着,就像设计用来防止鸟类筑巢的建筑物上的钉子一样。石墨烯薄片会破坏细胞膜,杀死细菌。然而,生产石墨烯薄片的成本很高,目前还不适合大规模生产。研究人员使用相对便宜的石墨纳米片,与一种用途广泛的聚合物混合,也取得了同样的效果。
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朱美芳院士:把碳基纤维穿在身上
2015年,他们首先开发了非液晶湿法纺丝法用于连续化制备石墨烯纤维。在氧化石墨烯液晶溶液中添加氢氧化钠形成非液晶相纺丝液,以乙酸为凝固浴,他们采用自制湿法纺丝设备和后还原处理技术制备了多孔石墨烯纤维。