科研进展
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垂直取向石墨烯聚集体骨架,一种简单,可规模化,低成本的导热PVA复合材料制备方法
团队开发了一种无需氧化石墨烯(GO)中间体的直接转化法,开发了一种简便、可规模化的策略来构建垂直取向的石墨烯聚集体(GA)框架。
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膜技术前沿丨大连化物所杨维慎/朱雪峰研究员团队Nat. Commun. :具有可定制孔径的石墨烯量子点膜用于高效气体分离
该研究以柠檬酸为原料,在 210℃下热解 0.5 小时合成亲水性石墨烯量子点,经冷冻干燥得到 GQDs 粉末,研究采用热喷涂法将 GQDs 水溶胶涂覆在多孔 α-Al₂O₃载体上制备 GQDs 原始膜,将载体预热至 180℃使溶剂接触后快速蒸发,避免 GQDs 纳米颗粒渗入大孔载体,保障载体原有渗透性的同时让 GQDs 在表面堆叠形成连续的超薄膜层。
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中科院苏州纳米所徐科研究员、徐俞研究员 Adv.Mater.:利用二维材料(2DMs)作为中介层,在非晶或异质基板上生长单晶薄膜
本文选用了多种2DMs作为研究对象,包括单层石墨烯(SLG)、单层及双层缺陷六方氮化硼(SDBN和BDBN),以及单层二硫化钼(MoS₂)等。通过化学气相沉积(CVD)方法制备了这些2DMs,并利用湿转移技术将其转移至目标基板上。随后,采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统在覆盖有2DMs的基板上生长氮化镓(GaN)薄膜。
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中国建材总院《ACS ANM》:炭黑/石墨烯复合材料修饰玄武岩纤维织物,用于飞机、船舶工程及专业工业等领域的电磁波防护
本研究成功制备了一种具有优异分散性和卓越电磁波吸收性能的CB/GSs电磁波吸收涂层。通过刮刀涂布工艺,在玄武岩纤维表面形成了薄而均匀的复合涂层,最终制备出性能卓越的电磁波吸收型BFF。该制备工艺简单,有利于工程应用。
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中科大-朱彦武团队及合作者 | ESM:多孔石墨烯约束下醚类电解质中的离子部分脱溶化用于高可逆钠储存
该研究加深了对离子-电极界面调控机制的理解,揭示了在电势驱动与空间限域共同作用下,Na⁺溶剂化结构演变如何影响储能行为,在一定程度上连接了电池与超级电容器两类储能体系的基本概念。相关成果不仅为钠离子电池和超级电容器等储能器件的界面工程设计提供了新思路,也为未来高性能储能材料与电解液体系的协同优化奠定了重要基础。
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西工大宋强/叶昉/范晓孟团队:基元调控与基底工程实现石墨烯包覆电磁热织物纤维
西工大宋强/叶昉/范晓孟团队选用甲醇作为前驱体,通过低压化学气相沉积在SiO₂纤维表面构筑石墨烯涂层。该研究深入探讨了气相中的碳基元动力学与固相基底效应的相互作用,揭示了石墨烯从缺陷型底层到高度织构化表层的梯度生长规律。基于此理论,团队通过激光图案化设计,研制出一种兼具宽带透波和高效焦耳热性能的纤维织物,为多功能复合材料的结构/功能一体化设计提供了新思路。
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三维石墨烯块体导热新纪录:热扩散能力提升 53 倍,厚度突破 12 毫米
上海交通大学胡海涛教授团队提出多尺度共混 + 多级压力诱导(MBP) 创新策略,首次实现可厚化、三维高导热石墨烯块体(GPB) 的宏量制备。该团队通过大尺寸 / 小尺寸石墨烯片多尺度复配填充空隙,结合重力取向与多级预压致密化,彻底破解 “增厚即导热暴跌” 的行业难题。
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碳纤维/球形石墨烯/环氧树脂层压复合材料具有优异的面外导热(λ⊥)性能
西北工业大学顾军渭教授团队提出了一种结构设计,通过引入精确设计的球形热还原石墨烯(s-TRG)作为桥接填料,来提高中间相沥青基碳纤维(MPCF)/环氧树脂复合材料的面外导热率(λ⊥)。
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花生壳“变废为宝”用于制备石墨烯
新方法分两步利用花生壳粉末制造石墨烯。第一步先加热至500摄氏度,持续5分钟,以便去除杂质生成富含碳的材料;然后对碳材料进行闪蒸焦耳加热,即通过瞬时电流在几毫秒内将材料加热至3000摄氏度,这种巨大的热能瞬间将碳原子重新排列成单层石墨烯。研究人员表示,第一步的预处理至关重要,可去除杂质、提供最佳的富碳材料,以确保最终石墨烯制品的缺陷最小化。
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Chem. Mater. | 长度可控合成石墨烯纳米带
总结了近年来这一领域的进展,主要包含三个方面的内容:一是利用活性聚合策略(living polymerization)以得到具有窄分散度的GNR;二是利用常规的迭代合成策略(conventional iterative synthesis)以制备特定的GNR纯净物;三是利用保护基辅助的迭代合成策略(protecting group aided iterative synthesis,PAIS)以构筑结构多样化的单分散GNR。
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销量突破1000万支的石墨烯牙刷究竟如何杀菌
这款牙刷由“Materials Creation Co., Ltd.”实现商业化,这是一家基于该研究专利成立的、由教师主导的初创企业。但要从分子层面解释该材料为何能在有效杀菌的同时不损伤人体组织,则需要专门的研究。材料科学与工程系的Sang Ouk Kim教授和生物科学系的Hyun Jung Chung教授共同领导了这项研究。
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Nat Commun | 机器学习与原位界面研究推动的石墨烯量子点结构演进实现衰老细胞精准识别与清除
针对这一需求,上海交通大学医学院李真团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所丁古巧、杨思维团队选择碳点这一具备多种功能的材料作为研究对象,从碳点等零维碳材料构效关系不完善、界面机制不明确这一大量纳米材料面临的共性问题,以石墨烯量子点结构精确构筑为基础,借助机器学习建立了碳结构与光动力活性之间的构效关系,借助光场耦合原位磁共振技术明确了N原子有序掺杂石墨烯量子点(C3N QDs)在代谢重编程衰老细胞环境下界面输运特性的变化机制。
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中南大学唐秀之老师团队:高效吸油石墨烯气凝胶的制备及其吸附性能
本工作通过水热法结合乙二胺化学还原制备了GA材料,并采用内部原位生长碳纳米管的策略来进行结构优化,最后利用十八胺表面修饰进一步提升材料的吸油性能。对得到的GA材料的制备工艺、化学成分、微观形貌、物相构成、吸油特性等进行研究。
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Science:基于石墨烯/氧化铪/钨结构的新型双极性忆阻器
研究团队将传统Pt/HfOₓ/W器件中的惰性Pt底电极替换为二维Gra层,利用W电极的高熔点以及HfOₓ作为忆阻器的开关层。通过 wafer-scale 合成技术制备Gra层,并采用电子束光刻(EBL)和射频磁控溅射技术依次沉积HfOₓ薄膜和W电极。器件制备完成后,进行快速热退火处理以改善接触质量。
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向6G迈进一步?石墨烯引领无线通信的未来
在由ICFO协调的一项最新国际研究中,ICN2纳米尺度系统超快动力学研究组的研究人员在Klaas-Jan Tielrooij教授的带领下,成功开发出一种基于石墨烯的亚太赫兹频段新型接收器。该研究成果已发表于《自然-通讯》(Nature Communications),并得到了苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)和约阿尼纳大学等机构的支持。