自组装膜
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浙大高超团队《自然•通讯》:多流场石墨烯定向组装构筑类榫卯增韧材料
浙江大学高超教授团队提出了多流场剪切法,并成功实现了氧化石墨烯二维各向异性基元在组装体内的定向组装。采用微孔阵列沿孔壁多向剪切使氧化石墨烯基元形成平行取向和竖直取向周期排列的砖垒结构。在薄膜干燥过程中,平行取向的氧化石墨烯基元致密堆积形成传统层状膜单元,垂直取向的氧化石墨烯基元则历经巨量压缩变形形成范德华互锁结构,分别联结两侧的层状单元。这种范德华互锁结与中国传统木构建筑榫卯结构类似,一方面保障了整体木构建筑的结构稳定性,另一方面具备一定变形能力,使其在地震作用下仍能保持结构稳定,因此称为范德华榫卯结。范德华榫卯结的引入及其空间分布的优化使得石墨烯膜同步增强增韧,拉伸强度达2.1GPa,韧性为87.44 MJ m-3。
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【NCM综述】武汉理工大学何大平团队:石墨烯组装膜作为电化学反应平台的研究进展
首先阐述了石墨烯组装膜的制备方法,包括蒸发诱导逐层自组装、喷涂、旋涂、高温热还原、化学气相沉积、湿法纺丝和真空过滤法,并对其各自的优缺点进行了系统分析。重点研究了通过高温热还原制备的自组装石墨烯组装膜的微观结构形貌和物理性质,并对其电导率进行了比较评估。随后,作者系统地回顾了石墨烯组装膜在电池、超级电容器和电化学传感器等方面的应用进展(如下图),强调了其对电极活性材料在电荷存储能力、离子扩散动力学和传感灵敏度方面的性能提升。最后,对未来的研究方向进行了展望,探讨了石墨烯组装膜在可扩展生产、缺陷工程以及下一代电化学器件的多功能集成等方面所面临的挑战。
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武汉理工大学《Acc Mater Res》:综述!石墨烯薄膜用于射频和微波技术最新研究进展
石墨烯组装薄膜是一类前景广阔的碳材料,具有出色的导电性和导热性,同时还具有显著的机械稳定性、化学惰性和低密度,非常适合用于射频和微波电子应用。基于石墨烯组装薄膜的射频和微波电子器件具有与金属材料相当的电气性能,同时还具有重量轻、柔韧性好、耐腐蚀、散热效率高和抗疲劳性强等优点。这些突出特性使电子设备能够适应高集成度的智能环境。因此,石墨烯组装薄膜的应用极大地推动了射频和微波技术的进步,促进了金属替代。
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高效散热新方向:石墨烯纸在热界面材料中的应用
自石墨烯优越的热传导特性被发现以来,柔性自支撑的石墨烯导热纸就得以被广泛研究,至今已发展了多种石墨烯纸的制备方法和后处理方法。又因其超高面内导热系数、易于大规模制备和生产成本低等特点,目前石墨烯纸在学术界和工业界实际应用的可能性正在逐步上升。
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数理部教师蒋建军在权威期刊《Separation and Purification Technology》发表学术论文
与阳离子类似,阴离子同样可以调控氧化石墨烯膜的层间距。其原因在于阴离子和阳离子可以形成一种称之为离子桥的复合物,离子桥可以将相邻的氧化石墨烯膜连接起来,进而有效地调控氧化石墨烯膜的层间距,抑制溶胀现象的发生,显著改善氧化石墨烯膜的海水淡化性能。
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河北工业大学AFM:“石墨烯气泡桥接”助力柔性多功能碳纤维膜储钾
这种具有协同作用的功能性、定制性和兼容性的膜可以提高高级 K+ 存储设备的属性,例如柔性 K 离子电容器和基于 K 的双离子电池。这项工作为储能领域的柔性电极设计提供了新的思路,以及各种类型的构象,为开发其他领域(如催化剂、电磁屏蔽)的柔性功能膜带来了更多的机会。
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日本神户大学Hideto Matsuyama教授团队 JMS:二维氧化石墨烯膜中有助于离子/离子选择性的纳米通道特性
这项研究为二维膜纳米通道中的选择性离子传输提供了某些见解,可能有助于设计具有单离子选择性的纳米通道。
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氧化石墨烯膜在实际水体中的长期过滤性能和生物污染行为
该工作以实际地表水和两种不同表面特性的GO膜(V-GO: 抽滤制备,P-GO:压滤制备)为研究对象,采用重力驱动过滤方式进行了45天长期过滤实验,探究了GO膜在实际水环境中的运行稳定性、有机物去除效能和生物污染行为。