科研进展
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宁波大学JCIS!激光诱导石墨烯助力高性能锂离子电池锗负极!
在这项研究中,研究人员成功制备了一种三维互联石墨烯(Gr)骨架支撑的Ge阳极,通过直接激光烧蚀工艺使用聚酰亚胺(PI)基底。这种3D Gr框架具有高比表面积、充足的空间和短的电子/离子传输距离,作为Ge阳极的有效中间层,实现了优异的锂离子存储能力和循环寿命。
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催化学报CJCatal:石墨烯层包覆铁钴合金的电子相互作用促进CO2高效加氢制低碳烯烃
该工作从调控活性相电子结构,改善表面反应物分子的吸附行为出发,利用弯曲石墨烯层内凹面的缺电子性质,通过简单的溶胶-凝胶法以及后续的热解处理制备了石墨烯层包覆铁钴合金碳化物的核壳型催化剂。在CO2加氢测试中,由石墨烯层包覆的铁钴合金催化剂FeCoK@C表现出了52.0%的高CO2转化率、33.0%的低碳烯烃选择性,时空收率可达到52.9 mmolCO2·g-1·h-1,为目前文献报道的最高水平,并且具有超过100 h的催化稳定性。
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北京科技大学牛康民《Chem. Eng. J.》|高灵敏度和大应变石墨烯非织造布复合材料,用于多功能应用
作者通过湿法纺丝、高速剪切、醇水溶胀和高温还原等工艺制备了具有不同结构的 rGNF,并将其与热塑性聚氨酯 (TPU) 复合,得到了具有可调应变传感性能的 rGNF/TPU 复合材料。
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揭示石墨烯器件的量子行为
在 Ivan Vera-Marun 博士的领导下,曼彻斯特研究小组将单层石墨烯封装在六方氮化硼(一种原子上光滑且绝缘的二维材料)中,以保持其高质量。通过构造二维材料堆栈,使其只露出石墨烯的边缘,并在堆栈上放置磁性纳米线电极,他们成功地创建了一维(1D)接触。
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中科院上海微系统所《Small》:通过非堆叠策略实现具有高导热性的超厚石墨烯薄膜
中国科学院上海微系统与信息技术研究所丁古巧 研究员、何朋等研究人员提出了一种用于制造单片厚石墨烯的新型非堆叠策略。通过利用超小尺寸的氧化石墨烯浆料、引入多线剪切以及使用专门设计的框架,成功制备出稳定且高度定向的厚膜。所提出的策略为生产高性能厚 GF 提供了一种前景广阔的解决方案,也是电子系统散热的有效途径。
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博伊西州立大学《AMT》:在激光诱导石墨烯上化学镀铜,用于柔性混合电子应用
研究展示了一种利用镀铜石墨烯制造直接写入、按需柔性电子器件的新工艺。该方法将催化活性钯纳米粒子融入 LIG 结构中,实现了选择性镀铜以形成电路。这种方法省去了敏化步骤,避免了电镀中的均匀沉积难题,从而简化了工艺。
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Nature | 北京大学孙庆丰团队/北京师范大学何林团队共同揭示石墨烯基人工原子中的轨道杂化
在研究的实验中,这些混合轨道在实际空间中直接可视化,并且通过数值计算和解析推导都可以很好地再现。本文的研究为设计无法通过实验在真实原子上获得的人造物质开辟了一条途径。此外,所得结果启发了不同系统中量子态的渐进控制。
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工程缺陷提高了石墨烯传感器检测氨气的能力
研究人员制作了石墨烯薄片,并将其置于氩气(Ar)、氢气(H2)和氧气(O2)环境中进行等离子处理。这一过程通过引入特定化学基团和可控缺陷对石墨烯进行 “功能化”,这些缺陷可作为 NH3 等气体分子的额外结合位点。
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加州大学圣迭戈分校研究人员获 500 万美元资助推进下一代脑植入物研究
该项目建立在该团队之前开发的神经植入物的基础上,这种植入物可以在大脑表面实时捕捉大脑深处的活动信息。这种名为 “神经透明”(Neuro-clear)的薄而透明的柔性植入物内含密集的石墨烯电极阵列,是目前神经接口技术的有力替代品。
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瑞典皇家理工学院《Small》:通过商业碳纤维制备2D氧化石墨烯纳米片
本研究利用从碳化聚丙烯腈(PAN)中提取的高纯度碳纤维作为原料,实现了合成氧化石墨烯(GO)纳米片的可扩展和可持续生产。通过在优化的酸性条件下采用电化学剥离工艺,该方法成功生成了高质量的单层氧化石墨烯(GO)纳米片,尺寸≈600 nm,其特性与市售的氧化石墨烯相当,厚度为 0.9 ± 0.2 nm。
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Nature Communications | 哥伦比亚大学,近邻诱导电荷转移调控石墨烯等离子体各向异性!
本实验首次通过构建石墨烯/CrSBr 异质结,实现了具有高度各向异性传播特性的表面等离子体激元(SPPs),揭示了二维范德华材料中电荷转移诱导的光学各向异性效应。
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台湾成功大学Adv. Mater.: 石墨烯上外延生长的铁电六方氮化硼!!
本文通过层状外延生长方法成功实现了在石墨烯上的铁电h-BN薄膜。这种生长方法不仅克服了2D铁电材料的可扩展性、稳定性和局部可切换性等挑战,还为未来具有非易失性和可重构功能的2D设备提供了一个有前景的平台。研究结果表明,h-BN薄膜在石墨烯上的外延生长不仅实现了铁电性,还展示了在实际铁电器件中的应用潜力。
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暨南大学《CEJ》:可拉伸超疏水激光诱导石墨烯加热器,实现强大的被动防冰和快速主动除冰
研究提出了基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)粘合多孔激光诱导石墨烯(LIG)的可拉伸、疏冰和快速加热焦耳加热器。在LIG框架中加入准固体PDMS可协同降低表面自由能、增加表面粗糙度并提高优异的拉伸性。因此,LIG/PDMS 具有拉伸憎水性,在 100% 拉伸应变下接触角高达152°,同时还具有奇特的疏冰性,冰粘附强度超低,仅为6.7kPa。
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中国科学院宁波材料技术与工程研究所常可可研究员团队:数据驱动预测石墨烯-金属体系相形成机制
本研究提出了一种数据驱动方法,通过结合相图计算与机器学习技术,实现对G-M体系相形成规律的预测。首先利用CALPHAD方法计算34个G-M体系二元相图,建立热力学数据库,分析其相平衡与相变行为。随后利用决策树算法,以相图数据与碳化物形成焓(ΔH)为数据集,训练预测模型,并泛化至额外13种G-M体系的相形成规律。