中南大学
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《ACS AMI》飞秒激光加热驱动高熵合金原位锚定激光诱导石墨烯,实现高效光热/电热协同防除冰
本研究开发了一种飞秒激光策略,在基于Kevlar纤维的激光诱导石墨烯(LIG)上制备FeCoNiCrMn HEA-NP。在激光照射期间,金属前体发生超快分解,合金化,并原位固定在导电石墨烯骨架上。所得的HEA/LIG在0.2- 2.5 μ m范围内表现出98.37%的强光吸收,在2.0度太阳光照和4 V电压下,HEA/LIG可在150 s内完全融冰,显示了其灵活、多功能、防/除冰的潜力。
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中南大学《CEJ》:石墨烯/碳纳米管杂化网络纤维状应变传感器,用于可穿戴手势识别
研究提出了一种在聚氨酯(PU)弹性纤维上构筑石墨烯/碳纳米管(graphene/CNT)杂化导电网络的策略。该纤维状柔性应变传感器通过在 PU 纤维表面构建石墨烯/碳纳米管复合导电网络,实现了高灵敏与宽量程的协同。
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中南大学《Carbon》:一种定向冷冻构建各向异性石墨烯基气凝胶,用于宽频吸波与多功能防护
研究提出了一种定向冷冻策略。该各向异性 CoO/ZnO@C/还原氧化石墨烯/聚酰亚胺复合气凝胶(CZR)通过定向冷冻、冷冻干燥与后续热处理构建,实现了宽带微波吸收与多功能防护。
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中南大学银恺教授团队 Nano Lett.:飞秒激光闪速加热构筑锡单原子重构石墨烯 – 实现多功能热管理
研究采用两步飞秒激光加工策略:首先将PI原位转化为具有丰富缺陷的三维多孔LIG,随后引入SnCl₂前驱体并进行二次激光处理,同步实现前驱体分解、碳晶格重构和Sn单原子锚定。Sn单原子的引入能够调控缺陷相关电子态并改善载流子传输,同时保留LIG三维多孔结构所赋予的高红外发射特性,从而实现高效焦耳加热与非接触式红外辐射加热。
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中南大学龚深教授团队《Compos. Part B》: 通过铜-碳界面修饰和石墨烯链状网络构建降低铜线中电流感应的温升
研究基于与Cr和Zr的协同界面改性策略,使用涉及真空热压、热挤压和冷拉的多步骤工艺成功制造了石墨烯纳米片(GNPs)/Cu-0.1Cr-0.1Zr(wt%)复合丝。
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中南大学《Small Methods》:中空MnFe₂O₄@C/石墨烯气凝胶,用于国防安全、电子信息等
研究通过两步水热法结合冷冻干燥工艺,将中空铁氧体@碳颗粒锚定于石墨烯片层上,构建了中空MnFe₂O₄@C/还原氧化石墨烯(RGO)/聚酰亚胺(PI)复合气凝胶,实现了超宽带、柔性抗压的多功能电磁波吸收。
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南开大学ACB:基于石墨烯气凝胶载体的单原子Co-N5位点可诱导臭氧活化,从而增强电解过氧水去污效果
在本研究中,我们成功设计并制备了一种由单个钴原子与氮原子配位、嵌入rGA载体上的催化剂(CoNC@rGA)。得益于Co-MOF与GO界面处的交联作用,构建出了具有四个平面氮配体和一个轴向氮配体的五配位单原子钴位点。
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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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《Nature Communications》中南大学|飞秒激光制备高熵合金/石墨烯复合材料用于高性能焦耳加热
本研究提出并验证了一种基于飞秒激光超快热循环的材料原位合成新途径,在空气环境中一步实现了HEAs/LIG多尺度复合材料的制备。研究成功将超小尺寸的高熵合金纳米颗粒稳固锚定在石墨烯导电网络中,赋予了材料极佳的电导率与近乎完美的宽带红外发射率(~0.98)。测试表明,该新型复合材料在电热转换中展现出高达~285.4 °C cm² W⁻¹的能量效率,在航空除冰及冬季民用供暖等宏观应用中都具有极其优异的节能表现。
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同济大学团队实现声子极化激元晶体的实时电学重构,成果发表于《光:科学与应用》
设计并制备了α-MoO3极化激元晶体与石墨烯的异质结电学器件。该结构巧妙结合了二维范德华材料α-MoO3所具有的低损耗、各向异性声子极化激元特性,以及石墨烯优异的电学可调性,实现了对光传播行为的主动调控。团队首先在α-MoO3上刻蚀出周期性纳米孔阵列,形成声子极化激元晶体,再与单层石墨烯堆叠形成异质结。通过施加背栅电压调控石墨烯的载流子浓度,即可改变其费米能级(EF)与光学性质,从而连续、动态地调制整个异质结构的光学行为。
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中南大学胡海龙、张帆团队:通过三维结构设计与胶凝动力学调控实现地质聚合物-石墨烯气凝胶复合材料导热性能的协同增强
本研究通过将不同硅铝(Si/Al)组成的地质聚合物与不同氧化石墨烯(GO)浓度制备的气凝胶进行复合,系统构建了一种多组分复合材料体系,并揭示了结构调控对地质聚合物-石墨烯气凝胶复合体系性能的协同增强机制。
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中南大学《CEJ》:使用辐射冷却和激光诱导石墨烯加热的双模式全年高效热管理
研究提出一种双模式热管理材料——即Janus混合功能热管理材料(J-HFTMM)以应对这一挑战。该材料将堆叠中空玻璃微球(HHGM)构成的辐射冷却层与飞秒激光诱导石墨烯(FLIG)构成的电热加热层相结合。
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中南大学专利丨少层石墨烯包覆铜粉材料解决铜粉氧化难题
该材料以微米级铜粉为基体,表面通过原位生长法包覆少层石墨烯,核心指标明确:少层石墨烯的 D 峰与 G 峰强度比(ID/IG)小于 0.1,确保石墨烯低缺陷性,避免氧分子、水分子通过缺陷渗透;材料中碳含量控制在 0.3wt.% 至 1.0wt.% 之间,碳含量过高或过低会导致石墨烯层数异常或出现无定型碳,反而降低氧化性能。
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中南大学帅词俊团队 | 还原氧化石墨烯促进二氧化钛光电子–空穴对分离以强化骨支架的光催化抗菌活性
本研究中,TiO2@还原氧化石墨烯 (rGO) 复合材料通过水热法合成,其中具有高电导率的rGO促进了TiO2光电子–空穴对的分离,从而提高了光催化产生活性氧 (ROS) 的效率。随后,TiO2@rGO复合材料被引入到聚乳酸 (PLLA) 中,通过选择性激光烧结制备具有光催化抗菌功能的骨支架。