科研进展
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通过绿色石墨烯从光伏废料中回收银
James Cook University的研究人员开发了一种从陈皮油中合成石墨烯的方法,然后他们用它从废弃的光伏材料中回收银。为了证明回收的银和合成的石墨烯的质量,他们制造了一种多巴胺传感器,据说性能优于参考设备。
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电磁波吸收的创新:碳热冲击法分解MOFs制备超细ZrO₂/石墨烯复合材料
国防科技大学通过创新的碳热冲击法(CTS)制备了ZrO2/石墨烯复合材料,展现了优异的电磁波吸收性能和热稳定性。研究发现,通过精细控制纳米结构和组分,复合材料在广泛的频带内具有显著的吸收特性,适用于高温环境下的电磁波屏蔽应用。
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【Nature Chemical Engineering】大规模制备的石墨烯集流体可有效调节电池传热,显著提高电池安全性
本文的石墨烯箔材具有超高的导热系数,高达1400.8 W m-1 K-1,比Al和Cu箔高出约一个数量级。采用NCM811||石墨电极材料组装的软包电池具有更快的散热性能,能够有效消除电池内部的局部热集中,避免了快速放热的铝热反应和氢气析出反应,这些反应是导致铝集流体电池组热失控传播的关键因素。这种快速热响应和轻质的石墨烯集流体的设计将确保锂离子电池在安全范围内以更高的输出能量运行,并在极端恶劣的滥用条件下依旧保持安全。
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2024, Advanced Materials——大面积二维材料的全干法转移
在我们的工作中,PVA 与山梨醇分子混合作为转移介质,与石墨烯形成强粘附力,从而能够从氧化的 Cu 表面直接剥离石墨烯(图 1a,详情见实验部分)。将石墨烯层压到目标基底上之后,将整个薄膜冷冻在 −80°C 以下会削弱石墨烯和聚合物之间的相应粘附力,从而有利于 PVA 薄膜随后从石墨烯表面干剥离。
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清华大学张正华团队Chem Catal:一种无金属、可持续的高级氧化膜法水净化技术 | Cell Press对话科学家
这项研究开发了一种可持续、无金属的AOP,通过电催化还原氧化石墨烯(rGO)膜活化过一硫酸盐(PMS)实现,能有效降解水中多种污染物(>90%)、显著降低中间产物毒性(无害出水)、良好的抗水质波动干扰、实现长期稳定运行(>50 h)。外加电场维持了rGO形貌结构,并且在阴极促进了rGO的C-O/C=O官能团的氧化还原循环,C-O官能团的电化学再生为rGO-PMS*的形成提供了可持续的活性位点,从而保证了rGO膜的长期稳定性。此外,电催化rGO膜过滤系统的停留时间短(1.87 s),能耗低(0.07 kWh/m3)。这项工作为低成本的碳催化剂用于高效、可持续水净化提供了参考。
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汉阳大学郑文锡教授组,利用人工智能开发石墨烯质量评价技术
郑文锡教授研究组利用人工智能成功发现了碳基材料氧化、还原石墨烯板的还原程度(Degree of reduction)和拉曼散射(Raman scattering)之间的关联性。此外,利用卷积神经网络(CNN)、多层概念论(MLP)、XGBoost等先进人工智能模型,准确预测了复杂的物理学关联性,并通过可解释人工智能(eXplainable artificial intelligence,以下简称XAI)分析了其根源。
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四通道石墨烯光接收机
该研究实现了零偏压石墨烯光电探测器的阵列集成,展示了高质量机械剥离石墨烯和低接触电阻的石墨烯-金属边接触应用于规模化光子集成回路的可能,对提升面向链路级的石墨烯光电探测器的器件性能具有重要指导意义,同时,为CVD生长石墨烯和机械剥离石墨烯应用于硅基光子集成回路提供了一种高一致性策略,可以促进基于石墨烯的硅基有源光子集成芯片的发展。
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科学家揭示扭曲石墨烯多层中超导性的演化过程
该研究团队深入分析了长程电荷波动对扭曲双双层石墨烯和螺旋三层石墨烯超导性的贡献,并将所得结果与扭曲双层石墨烯进行了系统比较。为此,研究人员采用了依赖于几个公认参数的图解方法。研究发现,双双层石墨烯和螺旋三层石墨烯与扭曲双层石墨烯在临界温度和序参数上存在显著差异。这一趋势与实验结果相吻合,可以与不同系统中莫尔Umklapp过程所起的作用相关联。
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杂原子掺杂的石墨烯带的精密合成和新兴属性
在该文中,课题组综述了自下向上合成杂原子掺杂GNR的历史和研究进展,包括合成路线、电子性质和应用前景。团队希望为GNR建立可靠的结构-性能关系,为今后杂原子掺杂GNR的分子设计提供指导。
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SAIT 学生尝试用石墨烯解决卡尔加里的人行道问题
研究小组证明,在混凝土中添加石墨烯后,人行道石板不仅更坚固、更不透水,而且抗开裂能力更强。还有一个额外的好处是,如果提高了材料的强度,就可以减少水泥的用量(水泥是混凝土的主要成分,也是二氧化碳的主要排放者),从而减少温室气体的排放。
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突破性卷对卷工艺:两步快速焦耳热制备大面积石墨烯薄膜
本文提出了一种快速、连续的石墨烯薄膜制备方法,即通过焦耳加热化学还原的氧化石墨烯膜,并集成高通量的卷对卷工艺。这种方法不仅能快速制造石墨烯薄膜,而且在能效和成本方面具有明显的优势
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北京石墨烯研究院《AFM》:导电导热碳纳米管/石墨烯蒙烯玻璃纤维织物,用于航空航天等
与GGFF相比,在CNT/GGFF中构建三维导电和导热网络可使板材电阻降低>90%,抗拉强度提高4.5倍,热阻降低>70%,在复合材料、散热和除冰等领域的应用前景广阔。此外,CNT/GGFF的热阻表现出与温度无关,将应用扩展到航空和航天,因为传统材料的热导率随环境温度的变化会对飞机的热稳定性、可靠性和寿命产生不利影响。
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日本京都大学Nat.Commun.:一种强给电子石墨烯纳米带催化剂的电化学表面合成
作者开发了一种表面电化学技术,该技术利用双电层上不对称前驱体的氧化还原反应,其中强电场限制在液固界面。作者成功地证明了在<80°C的温度下,在不分解官能团的情况下,在电极上逐层生长强电子供体GNR。
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安徽大学/中科院太原煤化所AFM:柔性锌空气电池的石墨烯层和活性位点协同调谐
本文描述了一种协同减薄石墨烯层和构建催化位点的方法,通过多层石墨烯或其衍生物的蒸汽插层来创建优越的双功能氧催化剂。合成的1-2层石墨烯负载的FeN4和FeCo活性位点的小片尺寸表现出优异的氧还原和进化反应的可逆活性,总过电位低至0.648 V。
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ACS AEM:高性能Ni(II)@胺功能化石墨烯氧化物复合物作为超级电容器电极的理论与实验研究
在这项研究中,研究者们成功地合成了一种新型的Ni(II)@胺功能化石墨烯氧化物复合物(Ni@A-GO),并将其作为超级电容器电极进行了深入研究。