科研进展
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兰州大学陈熙萌/李湛|Small|面向高效卤水提锂的银-石墨烯复合膜:突破机械性能与选择性瓶颈
研究团队通过化学还原法将银纳米片嵌入GO层间,形成了具有金属限制的二维纳米通道结构。银纳米片的嵌入不仅增强了膜的机械强度,还优化了水分子在GO膜中的流动路径。通过银纳米片的引入,膜的表面特性得到了改善,形成了更加疏水的环境,有效促进了水分子在膜层之间的流动,增强了水通量。同时,银的引入还能够通过局部的电场效应,调控离子在膜中的选择性传输。
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Nature Chemistry | 北大:石墨烯-分子-石墨烯单分子接头有望助力新型纳米器件!
该团队设计并制备了一种新型的石墨烯-分子-石墨烯单分子接头(SMJ),实现了对分子导电特性的精确调控。利用高分辨率的非弹性电子隧穿谱技术,研究人员成功测量了不同化学物种在接头中的导电状态,并揭示了化学反应过程中的实时电流变化。
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长春理工大学陶海岩教授:基于飞秒激光构建的三维氧化石墨烯纳米涂层增强沸腾传热
该研究运用飞秒激光直写技术与纳米流体沸腾法相结合,成功制备出具有微结构形貌的氧化石墨烯纳米涂层,突破了传统二维涂层的维度限制,为石墨烯基材料提供了全新的可控传热增强因子。团队通过精心设计的实验测试,深入探究了具有微结构形貌的氧化石墨烯纳米涂层对传热性能的影响并在此基础上提出了自适应导热-区域液体供应机制,为突破石墨烯基纳米涂层的传热极限提供了重要依据以及全新优化策略。
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激光诱导石墨烯-银纳米粒子复合材料:具有抗真菌特性的可持续超级电容器
滴涂电极(E1)的片状电阻为 37.10 Ω,电导率为 12.2 S cm-1,而丝网印刷电极(E2)的片状电阻为 28.25 Ω,电导率为 16.04 S cm-1,表现出更好的性能。相比之下,市售的银墨丝网印刷电极(E3)的片电阻为 3.00 Ω,电导率高达 151.09 S cm-1。这些结果表明,AgNP 的应用方法会显著影响复合材料的电学特性。
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石墨烯做“筛子”,海水淡化更高效
该项目由华东理工大学物理学院教授方海平团队研发,目前其科研成果——便携式海水淡化器已成功落地。这款海水淡化器外形和尺寸类似保温杯,重量不到1公斤,可为使用者提供超过1周的淡水。这款形似保温杯的海水淡化器原理并不复杂。它的内部采用了特殊的氧化石墨烯膜,从而在有效阻挡并过滤盐离子的同时,允许水分子通过。
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辽宁工业大学生态环境保护与修复团队JECE:具有抗堆叠特性的L-谷氨酸功能化氧化石墨烯高效吸附-还原去除水中Cr(VI)
研究人员将L-谷氨酸负载到氧化石墨烯(GO)中,以获得抗堆叠的L-Glu/GO复合材料。经过L-Glu修饰后,GO表面变得极其粗糙。丰富的褶皱和通道同时出现。此外Cr(VI)的吸附过程符合伪二级动力学模型和Langmuir等温线模型,Cr(VI)的qm为71.12 mg·g–1,几乎是GO(2.64 mg·g–1)在pH=2时的27倍。孔填充、阴离子-π相互作用、电荷相互作用、吸附-还原和配位相互作用共同促进了Cr(VI)的吸附。
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219【Chem Eng J】量身定制的氧化石墨烯纳米片用于高CO2吸附的多孔框架
通过两步定制GO纳米片微观结构的方法,使形成的OPGO同时具有平面内孔隙和含氧官能团,通过连续的刻蚀和氧化过程。创造的孔隙增强了OPGO-Ca吸附剂的比表面积,为CO2吸附提供了额外的物理吸附位点。同时,生成的含氧官能团为CO2提供了相互作用位点,进一步增强了吸附。
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[团队成果] 氢刻蚀与铜催化辅助实现无定型类石墨烯碳向单层石墨烯的转化
我们进一步展示了一种全局“自上而下的蚀刻”方法,可以蚀刻掉上层石墨烯层,从而在铜表面获得均匀的SLG膜。在AGLC形成和随后转化为石墨烯的过程中,氢既充当蚀刻剂又充当助催化剂。在高碳浓度下,氢主要作为蚀刻剂,在低碳浓度下,氢起辅助催化作用。因此,我们的研究结果为通过SPCS转化石墨烯提供了一个新颖而详细的理解,这将有助于进一步推进SPCS衍生的石墨烯技术的大规模工业生产。
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北京林业大学李建章Composites Part B超韧珍珠母启发的大豆蛋白/石墨烯纳米复合材料:具有阻燃性、热导性和可回收性
在这项研究中,研究人员成功开发了一种通过球磨喷雾法制备的类似珍珠母的高性能和多功能纳米复合膜,该膜由石墨烯/SPI材料制成。研究人员利用动态非共价相互作用来增强无机纳米填料的增韧效果,同时利用动态共价超分子相互作用来实现增塑剂增强材料。通过共价和非共价相互作用的协同作用,增强了界面相互作用,从而提高了材料的机械性能。
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【Compos. B. Eng】基于优化摩擦电和机器学习的多模态人体运动识别的石墨烯-水凝胶纳米复合材料
在TENG中,静电电极的合成涉及通过交联将聚氧化物(PEO)纳入聚乙烯醇(PVA)水凝胶网络。加入石墨烯纳米片(GNP)来精确调节电导率。GNP在水凝胶中构建了骨架结构,提高了电荷输运能力。导电性是由GNP浓度改变的,因此,水凝胶的电输出可以很容易地控制。
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石墨烯氧化物增强型透明电极提升OLED性能
研究人员开发了一种基于石墨烯氧化物(GO)和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)混合溶液的高度导电透明阳极材料,这种材料通过旋涂法制备,并通过对电极界面的处理进一步提高了导电性能;
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石墨烯打造更好的电池
工程师们以前就知道,锂离子电池阴极上的碳涂层可以减缓或阻止 TMD,但事实证明,开发应用这些涂层的方法非常困难。”博伊德解释说:”研究人员曾尝试将石墨烯直接沉积在阴极材料上,但沉积石墨烯通常需要的工艺条件会破坏阴极材料。”我们研究了一种在阴极颗粒上沉积石墨烯的新技术,称为干涂层。其原理是,你有一种由大颗粒组成的’主’物质和一种由微小颗粒组成的’客’物质。在特定条件下将它们混合,系统就会出现一种被称为 “有序混合 “的现象,即客体粒子均匀地包裹在宿主粒子上。 “
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沈阳化工大学李文泽课题组JMCA: 新型Co-MOF衍生的石墨烯负载CoP@Co₃O₄核-壳纳米颗粒的制备及其高效析氧反应研究
本文利用水热法合成了一种新型Co-MOF,将其与磷酸三聚氰胺共混,首次采用一步热解法将CoP纳米颗粒嵌入到Co3O4壳层的同时将其负载在氮掺杂石墨烯层上。因此,独特的形态提供了更分散的活性位点和更大的比表面积,并表现出优异的OER性能。密度泛函理论(DFT)计算表明,CoP与Co3O4之间界面的形成使得Co的d带中心远离费米能级,从而降低了O2释放的能垒,使其具有优异的催化活性。此外,石墨烯层有效地保护了催化剂,使其在长时间工作下保持稳定。
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山东师范大学Nano Letters :WTe2/石墨烯/银纳米颗粒异质结构的设计及其在表面增强拉曼光谱化学增强中的改善
本研究中,研究人员通过构建WTe2/Gr/Ag异质结构,显著提高了SERS的化学增强效果。通过精确控制材料的能级匹配和界面设计,实现了对CT过程的有效调控,从而增强了SERS信号。此外,利用WTe2的热电性质,通过外部温度变化进一步调节了SERS性能,展现了该材料体系在超灵敏检测技术中的潜力。这项工作不仅为SERS基底材料的设计提供了新思路,也为未来开发新型高效SERS传感器奠定了坚实的基础。
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基于激光诱导石墨烯的可折叠和性能可定制的 PI 纸基摩擦纳米发电机
在这项研究中,介绍了一种基于激光诱导石墨烯(LIG)技术制备的聚酰亚胺(PI)纸基摩擦纳米发电机(PIP – TENG),其具有可折叠结构和可定制性能,在能量收集和智能传感等领域有广泛应用前景。