科研进展
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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。
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厦门大学马来西亚分校《Small Methods》:综述!利用无电极微波等离子体实现的独立石墨烯合成最新进展
本综述探讨了前沿微波等离子体技术在生产石墨烯、氢气和合成气等高附加值产品方面的潜在工业应用。本文分为三个主要部分:(1) 等离子体技术的基础原理,(2) 大气压微波等离子体装置与配置,以及 (3) 关键等离子体运行参数。
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米兰比科卡大学《Carbon》:综述!基于石墨烯的智能氧化物高级纺织品,可穿戴智能服装、个人热管理及传感器应用回顾
综述了将氧化石墨烯(GO)集成到纺织基材中的最新进展,重点探讨了驱动热管理与传感能力的内在机制。
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浙江大学《CEJ》:一种受珍珠层启发! 基于石墨烯的导电性纳米复合材料,用于EMI屏蔽等
研究受珍珠层“砖瓦”结构的启发,报道了一种由整齐的石墨烯片层骨架增强的类似珍珠层的环氧体纳米复合材料,该材料具有显著提高的断裂韧性和导电性。
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科学通报 | 流化床-化学气相沉积法制备蒙烯氮化硼粉体构筑高性能钾金属电池
我们通过FB-CVD可扩展合成石墨烯/氮化硼异质结构, 从而实现在微米级h-BN粉末表面上可控生长连续多层石墨烯. 计算流体动力学模拟揭示了湍流驱动的涡流夹带使流化床内粉末分布均匀化. 同时, 每个旋涡充当局部对流混合器, 分散颗粒团聚体以增强微观尺度的传热/传质. 对不同生长条件下流化状态的系统研究阐明了内部气流模式、床层高度动态和停留时间分布之间的相互作用, 为湍流流体动力学如何控制石墨烯生长动力学提供了机理见解.