科研进展

  • Empa 青年科学家奖学金: 青年研究员揭示量子分子的奥秘

    她打算将纳米石墨烯分子与所谓的发色团(一种能发光的分子)结合起来。如果纳米石墨烯的自旋发生变化,发色团的光也会发生变化。这样做的好处是 可以在没有物理接触的情况下测量光。该研究人员最近因其项目获得了为期两年的 Empa 青年科学家奖学金。

    科研进展 2025年2月5日
    28500
  • Angew. Chem. :近平衡条件下SiC(0001)表面独特的石墨烯形核机制

    发现在衬底表面碳前驱体浓度较均匀的条件下,石墨烯倾向于在台阶表面形核,而实验中普遍观察到的台阶边缘成核应是由台阶边缘处的局部碳前驱体浓度较高导致的。结合进一步的计算,文章提出可通过近平衡生长环境实现碳浓度在衬底表面的均匀分布,避免台阶聚束,实现在SiC(0001)衬底表面生长高质量的单层石墨烯。

    2025年2月5日
    39900
  • 更便宜、更准确的 DNA 测序

    它是如何工作的?这种 DNA 测序方法(确定 DNA 中核苷酸的序列)对核苷酸的电子特性非常敏感。DNA 由四个核苷酸组成,缩写为 ACGT。如果 DNA 字符串在石墨烯之间通过,我们认为这种方法将使我们能够通过特定核苷酸通过时的电流强度来识别每个独立的核苷酸。这样就可以进行 DNA 测序。

    2025年2月4日
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  • 氧化石墨烯光致变质难以解决?光还原才是“罪魁祸首”

    在过氧化氢存在的环境下,由羟基自由基主导的间接光解通过引起GO破碎和降解对其结构产生重大影响,而该途径可分为两个阶段。在早期阶段,光还原是产生多孔还原GO(PrGO)的主要反应。然后过氧化氢将PrGO分解成碎片,最终,碎片化的GO被•OH自由基转化为CO2。早期光还原过程中多孔结构的产生是后续光降解的关键前提,而没有多孔结构的GO薄片不能被过氧化氢和•OH破碎降解。

    2025年2月4日
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  • 氧化石墨烯涂层促进玉米幼苗生长

    结果表明,GO 种衣剂显著改善了玉米幼苗的生长,总根长明显增加。在经过 GO 处理的秧苗中观察到的根系发育增强现象可能是由于水分和养分的吸收得到了改善。GO 的理化特性还可能影响促进生长的植物信号通路。有趣的是,虽然根系发育在不同处理之间存在显著差异,但植株高度却相对保持不变,这表明根系在早期幼苗培育过程中起着至关重要的作用。

    科研进展 2025年2月3日
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  • 激光诱导石墨烯和MoS2纳米片的精确工程界面用于增强超级电容器电极性能

    通过优化激光直写工艺参数,制备了界面可控的高导电性、亲水性的MoS2-石墨烯复合材料。对LIG电极和MoS2-LIG电极的电化学特性进行了全面的研究和讨论。在此基础上,制备了一种对称、柔性、共面的MoS2-LIG微超级电容器,并对其进行了分析。该器件具有较长的循环寿命和优异的机械稳定性,即使在弯曲条件下也是如此,因此非常适合集成到柔性和可穿戴设备中。

    2025年2月3日 科研进展
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  • 日本东北大学开发出可在生物体内同时测量多种离子浓度的新技术,实现了兼具柔性与高灵敏度的神经离子探针

    研究团队合成了一种由碳纳米纤维(CNF)和石墨烯组成的复合碳材料,并利用对多根纤维进行组合拉伸的热延伸技术,制备出集成4根碳电极的新型多功能纤维。在制造神经离子探针的过程中,研究团队通过激光加工,对4根微米级电极的柔性功能纤维进行精密结构调整,提高了碳电极的灵敏度与稳定性。同时,通过在电极上涂覆离子选择膜,实现了对钠离子、钾离子和氯离子的选择性监测,并能同时高精度地记录这些离子的动态。

    2025年2月3日
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  • 【石墨回收】JWPE:由回收石墨制成的复合氧化石墨烯膜具有可调节的分子选择性,可用于废水处理

    由于电池部件的这些成分转移到石墨膜上,因此在回收石墨的成分中检测到了少量的污染物,例如磷、铜和锂。然而,根据改进的Hummers方法,在回收石墨氧化生成 GO 后,这些成分被消除。因此,在相同反应条件下,由回收石墨生产的 GO 具有与由高纯石墨生产的 GO 相似的特性。然后将生成的 GO 沉积在陶瓷中空纤维上,复合膜成功用于去除结晶紫分子,去除率接近 99%。建议进一步研究不同初始染料浓度和 GO 厚度对复合 GO 膜效率的影响,并通过长期过滤来评估膜的稳定性。

    2025年2月2日 科研进展
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  • 高效室内空气净化!氮掺杂活性炭复合石墨烯气凝胶,让甲醛无处遁形!

    本研究将活性炭与石墨烯气凝胶结合,通过水热法制备得到氮掺杂活性炭复合石墨烯气凝胶材料,一方面降低了能耗和制备成本,使其更有望大规模制备;另一方面,将活性炭引入到石墨烯片层之间,不仅能有效避免石墨烯片层在自组装过程中的严重堆积,产生了更大的比表面积,还能提高在石墨烯上掺杂氮的含量,发挥其高效物理和化学协同吸附甲醛效应。

    2025年1月29日
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  • 研究人员揭示了一种关键淀粉样蛋白的新结构 这些发现将有助于开发治疗渐进性致命疾病–转甲状腺素淀粉样变性病–的新药

    Lander 的研究小组开发了一种涂有石墨烯的薄网格,转甲状腺素分子可以自然地附着在网格上。然后,他们将这种网格迅速放入液态乙烷中以冻结样品。这一过程将转甲状腺素分子固定在石墨烯表面,并保留了它们的自然构象,以模拟它们在人体血液或液体中移动时的样子。

    科研进展 2025年1月28日
    36800
  • 250【Int. J. Hydrogen. Energ.】石墨烯柱-多孔石墨烯框架;结构分析与储气能力

    通过能量最小化计算,研究发现这种多孔石墨烯框架结构能够在高达6 GPa的巨大外部压力下保持其内部空腔,展现出卓越的稳定性。这一特性使其在极端条件下储存气体方面具有显著优势,尤其是在面对其他采用有机或脆弱支柱材料的石墨烯基结构时。从气体储存性能来看,该结构特别适合储存具有较大分子结构的气体。除了气体储存潜力外,该结构还因其在极端压力下的坚固性、全碳组成和高孔隙率而成为电子应用(如电容器和能量储存)的理想候选材料。此外,通过在结构中引入分散电荷的原子,可以进一步增强其电子配置和气体储存能力。

    2025年1月28日
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  • 2025, Nature Electronics——石墨烯与MoS₂联手,打造下一代柔性X光探测器

    我们报告了一种基于二维二硫化钼(MoS₂)晶体管和石墨烯/MoS₂光电探测器背板的柔性主动矩阵X光探测器。背板覆盖3 cm × 3 cm的大面积,共包含3600个像素,在闪烁体发射波长(544 nm)附近表现出17.31 cm² V⁻¹ s⁻¹的高电子迁移率和9.37 A W⁻¹的光响应率。我们采用基于生成对抗网络(GAN)的后处理技术抑制设备固有噪声,并证明该方法在低于医疗诊断和工业检测通常所需X光曝光量的情况下,仍可提供高质量图像。

    2025年1月28日 科研进展
    38600
  • 北京大学/北京理工大学ACS Nano:低成本制备大面积Au(111)单晶用于二维层状材料的外延生长!!

    文章提出了一种通过异常晶粒生长过程从商业金箔制备大面积Au(111)单晶的方法。这一过程包括初始制备(100)纹理的金多晶箔,然后通过单点应力加载和在Ar/H2气氛中的应力缓解退火来演变和扩展Au(111)异常晶粒。理论模拟和实验结果表明,应力/应变和高温处理在H2气氛中诱导中间无序状态,促进从多晶Au(100)箔到单晶Au(111)箔的转变。此外,所得的Au(111)箔已被用作模型衬底,用于定向生长二维过渡金属二硫化物及其与石墨烯的异质结构。

    2025年1月28日 科研进展
    48300
  • 热电多孔激光诱导石墨烯基应变-温度解耦及自供电传感

    本研究报告了热电三维多孔激光诱导石墨烯泡沫的设计、评估和应用。该泡沫使用简单低成本的激光直写技术,结合预应变策略和高性能热电元件聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸酯)(PEDOT:PSS),形成可拉伸热电3D多孔石墨烯泡沫纳米复合材料用于解耦和自供电传感。多孔石墨烯中的π电子在PEDOT:PSS中进行π-π共轭,从而改变PEDOT:PSS基体内聚合物链的排列,从而提高塞贝克系数和热电性能。从热电多孔石墨烯泡沫基材料测量的电阻和电压分别提供了应变(最大计量系数为1401.5)和温度(分辨率为0.5°C)的解耦检测。

    2025年1月27日 科研进展
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  • 石墨烯基材料的安全评估: 全面概述

    现有研究揭示了石墨烯及其衍生物的一系列生物反应,凸显了它们与生物体相互作用的复杂性。这些研究结果表明,有必要进行严格的安全评估,以应对潜在风险。使问题更加复杂的是,由于缺乏标准化的测试协议,解释数据和制定监管准则变得十分困难。

    科研进展 2025年1月27日
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