北京大学
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JPCL快讯|石墨烯表面滑移促进的高性能质子交换膜燃料电池微孔层设计
受水和气体在石墨烯表面和碳纳米管内滑移行为的启发,石墨烯表面的水的滑移行为有利于气体扩散层中水的排出,从而有望减少水淹现象的发生。在传统基于碳黑的微孔层中加入仅1%质量分数的超临界流体剥离制备的石墨烯,微孔层表面的裂痕相比碳黑微孔层减少了60%,面电阻减少了3%,气体透过率增加了近3倍。
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中科院物理所朱学涛/郭建东团队Phys. Rev. Lett.: 石墨烯中拓扑声子的直接观察
研究测量清楚地揭示了二维动量空间中节环声子的闭环和狄拉克声子的锥形结构,与理论计算非常一致。声子谱的三维映射(二维动量空间和能量空间)的能力为系统识别拓扑声子态开辟了一条新的途径。这项研究工作为拓扑声子在超导、动态不稳定性和声子二极管中的潜在应用奠定了坚实的基础。
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北大等《Nano Lett》:通过保形和清洁转移实现双层石墨烯的高保湿性能
我们发现,通过最小化两个单层之间的间隙,双层石墨烯在A4大小的区域内的水蒸气传输率可以低至5×10–3 g/(m2 d)。在逐层转移过程中,石墨烯层之间没有界面污染和保形接触,从而实现了高阻隔性能。我们的工作揭示了通过石墨烯层的水分渗透机制,利用这种方法,我们可以定制手动堆叠二维材料的层间耦合,从而实现新的物理和应用。
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Nano Res.[碳]│张锦院士团队:高强高界面剪切氧化石墨烯/杂环芳纶复合纤维
北京大学张锦院士团队通过原位聚合引入2-氯-4,4-二氨基苯酰替苯胺(DABA-Cl)和少量氧化石墨烯(GO),经过湿法纺丝连续化制备了一种具有高界面剪切强度(49.3 MPa)和拉伸强度(6.27 GPa)的新型杂环芳纶纤维。氧化石墨烯的引入促进了杂环芳纶纤维的结晶、取向,并且氧化石墨烯和聚合物分子链之间的氢键增强了分子链间相互作用,从而提高了纤维的拉伸强度和界面剪切强度。
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高鹏、刘开辉等利用电镜测量转角h-BN/石墨烯中的可调带间跃迁
该研究表明,即使在二维绝缘体和半金属材料之间的转角异质界面(如h-BN和石墨烯)中,也可能由于层间的摩尔势的作用,使跃迁能量随转角变化而改变,甚至诱发新的层间跃迁。因此,在类似包含二维异质界面的器件中,这些界面耦合效应应该被仔细考虑,以防止产生意外的跃迁途径或导致材料本身跃迁能量的移动,从而影响到器件性能和测量结果。此外,h-BN/石墨烯异质结构的转角关联使其层内和层间的跃迁能量连续可调,为制造具有指定波长的新型二维光电器件创造了可能的条件。
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Adv. Mater.:刘忠范院士-彭海琳教授-林立研究员课题组报道快速、规模化石墨烯晶圆转移方法
该方法的特点是对铜晶圆表面进行均匀氧化,并旋涂聚双酚A碳酸脂(PC)以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为转移媒介将石墨烯与铜晶圆机械“干法”分离,之后采用高分子共混策略实现石墨烯与目标衬底的无损动态辊压贴合,并在转移媒介中再混合低玻璃化转变温度的聚碳酸亚丙酯(PPC)促进石墨烯与目标衬底的共形接触,最终利用有机溶剂去除高分子转移媒介。
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Nano Res.[碳]│北京大学/北京石墨烯研究院刘忠范—孙禄钊课题组:二聚体碳源前驱体快速生长石墨烯薄膜
本工作从碳源选择和石墨烯生长基元步骤设计出发,总结了乙炔(C2H2)和CH4前驱体生长石墨烯的行为和规律:与CH4碳源不同,C2H2碳源裂解后优先在铜箔上游沉积石墨烯,且表现出明显的生长速率优势。
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北大张锦院士NC:碳纳米管助力坚固而坚韧的芳纶纤维
短胺化单壁碳纳米管通过影响单壁碳纳米管周围杂环芳纶链的结构来提高结晶度和取向度,原位聚合增加了单壁碳纳米管之间的界面相互作用,促进应力传递,抑制应变局部化。这两种作用是强度和韧性同时提高的原因。
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北大/北京石墨烯研究院刘忠范、张艳锋和北大杨槐Nano Lett.:基于石墨烯/胆甾相液晶的电驱动型热致变色调光器件的构筑及应用
该研究分别采用石墨烯/玻璃复合材料和温度响应型小分子ChLC作为透明加热板/中性光衰减材料和滤光材料,构筑了一种全新的电驱动型热致变色动态调光器件。
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刘忠范Nano Letters:基于石墨烯/胆固醇液晶的电驱动热致变色光调制器在宽增益动态光色调节相关应用中的应用
北京大学的刘忠范院士和张艳锋教授等将石墨烯的电加热能力与小分子量胆甾醇液晶(ChLC)独特的光学特性(热致变色和圆二色性)相结合,构建了一种全新的热致变色光调制器作为主动可调谐滤色器。
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她,北大博士毕业,发完2篇Science之后,再发Nature,师从诺奖得主!
辛娜博士长期致力于探索后摩尔时代新型低维电子元器件,通过充分利用低维材料的性能优势和灵活多样的原位调控策略,揭示微纳尺度内电荷输运机制,并构建出一系列性能优异的功能化器件。
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郭雪峰团队《Nature Protocols》:分子尺度上探测电子反应的石墨烯-分子-石墨烯单分子结
近日,郭雪峰课题组综述了单分子器件的发展并对比了多种单分子电学测量方法,例如扫描隧道显微镜裂结技术、机械可控裂结技术、电迁移法和碳基单分子结。对于多种测量技术目前面临的主要挑战进行了讨论,并详细描述了石墨烯-单分子-石墨烯单分子结的制备流程。
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天大/北大:界面聚合修复的大尺度石墨烯用于氢同位素分离
解决Nafion/石墨烯器件在液相环境中的溶胀问题,同时采用界面聚合反应修复石墨烯上的缺陷,保证大尺度石墨烯器件的高完整性。同时构建新的模型进一步的阐明了石墨烯具有高分离比的原因,以及石墨烯在该过程中发挥的特定作用。
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研究揭示层间拖拽输运中的量子干涉效应
中国科学技术大学教授曾长淦、副研究员李林研究团队与北京大学教授冯济课题组合作,通过构筑氮化硼绝缘层间隔的多种石墨烯基电双层结构,首次揭示了在层间拖拽这一复杂的多粒子输运过程中存在显著的量子干涉效应。