北京大学
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北大刘忠范院士团队《AM》:疏水还是亲水?石墨烯的润湿性揭秘!
北京大学刘忠范院士、彭海琳教授,中科院物理所孟胜研究员,新加坡国立大学林立博士等人通过使用环境扫描电子显微镜测量悬浮超洁净石墨烯膜上的水接触角来研究石墨烯的固有润湿性。在排除基材和污染物的干扰后,作者观察到了极低的水接触角(平均值≈30°),这清楚地证实了原始石墨烯固有的亲水性。研究发现,这种亲水性是由石墨烯和水之间基于H-π相互作用的电荷转移引起的。这项工作不仅深入了解了水和石墨烯之间的相互作用,还开辟了一种测量二维材料表面特性的新方法。
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Nano Res.│北京大学刘忠范团队:铜晶面对制备超洁净石墨烯的影响
铜衬底作为制备石墨烯的常用衬底,对石墨烯的畴区尺寸、层数控制等发挥着不可忽视的作用。由于不同晶面结构对称性和催化活性等的差异,铜衬底不同晶面上石墨烯生长的基元步骤也有所不同。与此同时,铜晶面对石墨烯表面本征污染物形成的影响及其相关机理还有待探究。
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Nature Commun:石墨烯/CrI3/石墨烯探测光螺旋度
二维磁性半导体材料为研究原子层厚度极限材料的物理学现象提供了一个很好的平台,预示了磁光-光电子器件领域的应用。有鉴于此,北京大学戴伦等报道基于石墨烯-CrI3-石墨烯的vdW异质结结构,实现了具有探测光螺旋度功能的器件。
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物理学院刘开辉教授课题组在绝缘衬底上晶圆级二维单晶制备新机理研究中取得重要进展
北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所、人工微结构和介观物理国家重点实验室刘开辉教授课题组与合作者提出双耦合协同调控的全新生长机理,在蓝宝石衬底上成功制备2 in(英寸)单层单晶二硫化钨(WS2),为基于绝缘衬底的二维单晶材料制备提供了通用技术,有望推动二维材料在电子、光电子以及谷电子学器件等方向的应用。
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在晶圆级绝缘衬底上直接生长高品质石墨烯,并制成高性能水伏发电器件 | NSR
制备决定未来,石墨烯要真正走向应用,在介电衬底上直接生长高品质石墨烯至关重要。然而,由于缺乏衬底的催化活性,直接生长的石墨烯往往存在结晶品质低、缺陷多、层数均匀性差等问题,晶圆级绝缘衬底上石墨烯的直接生长仍存在巨大挑战。远程金属催化等传统金属催化方法存在无法放大、金属残留等问题。
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2021中国新锐科技论坛:聚焦“科学家个人成长与国家战略”
北京大学教授刘开辉回顾其在石墨烯领域所取得的成就,从一线科研人员的角度探讨将职业生涯规划与国家战略发展方向相统合的工作经验。
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科研中如何“挑大梁当主角”?青年科学家这样说
北京大学教授刘开辉在报告中回顾了他在石墨烯领域的科研工作,从一线科研人员的角度探讨了将职业生涯规划与国家战略发展方向相结合的工作经验。周小元从基金申请经历展开,鼓励青年科学家应当努力申请基金经费,在项目申请过程中紧跟发展前沿与国家需求,并加强对外交流与合作。才让指出,优秀的青年科学家不仅应当学术扎实,也应具有政治觉悟、思想意识和家国情怀。
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刘忠范等Nano Res.: 铜晶体取向对米级超洁净石墨烯生长的作用
在铜箔上化学气相沉积 (CVD) 生长的石墨烯薄膜具有良好的可扩展性和高质量,但仍受到表面污染(即无定形碳)的不利影响。尽管近年来通过Cu -气相辅助反应成功制备了超净石墨烯,但无定形碳的形成机制仍不清楚,尤其是在基材的功能方面。
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三明一批新兴产业列入省“十四五”战略性新兴产业发展专项规划
三明市7个列入《规划》的产业集群中,高端装备、氟新材料、石墨和石墨烯、稀土新材料、生物医药等5个优势产业全部列入重点发展产业,新能源汽车和锂电储能等2个产业列入重点培育产业。8个列入《规划》的产业园分别是:中关村科技产业园、沙县高端装备产业园、泉三高端装备产业园、埔岭汽车园、氟新材料产业园、永安石墨园、稀土工业园、金沙园生物医药产业园。
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北大《J. Am. Chem. Soc》:综述-搭建碳纳米管从纳米结构到宏观应用的桥梁
总结和分析了CNTs材料在各个领域的研究现状,从成熟的技术到潜在的产业,包括储能、电子、机械和其他应用。针每种应用,将CNTs的固有性质与其聚集体的实际性能进行比较,以找出CNT合成中的关键问题。最后,对CNT从纳米尺度到宏观应用进行了展望,为CNT的实际应用提供了一些启示。
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北京大学王前教授研究组JMCA:由五边形石墨烯纳米带组装的三维多孔金属碳结构及其在钠离子电池中的应用
目前所报道的三维多孔金属性碳结构大都由石墨烯纳米带构成,其结构基元为碳六元环。能否用五边形石墨烯纳米带来构建多孔金属性碳结构?这种材料能否像由石墨烯纳米带构建的三维多孔碳材料那样可望用作钠离子电池负极材料?本研究工作首次回答了这些挑战性问题。
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“前沿工程讲堂”首场开讲 刘忠范主讲石墨烯从研究到产业的突破与创新
研究生院开设“前沿工程讲堂”公共平台课程,首场报告于2021年9月9日晚在第二教学楼202教室开讲,中国科学院院士、北京大学化学与分子工程学院教授、北京石墨烯研究院院长刘忠范为首届前沿工程博士新生主讲“从科学、工程到产业:石墨烯材料的创新实践”。研究生院副院长陈鹏主持报告会。
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北大刘忠范课题组《Adv Mater》:基于石墨烯的热调节器设计与应用于新一代压电传感器
研究为了突破散热瓶颈,克服级联式压电换能器(CPET)内部严重的自热问题,将设计一种新型多功能热调节器并将其嵌入到新一代CPET中。通过整2D-合石墨烯、3D-石墨烯和AlN的独特热性能,分别承担均匀、传输和释放热量的功能-陶瓷模板。先进的热调节器将通过在功能性 AlN 陶瓷模板上直接生长多维石墨烯基散热通道来组装。高功率 CPET 的自发散热效率有望通过嵌入高效的石墨烯基热调节器代替传统的金属基候选物而得到显着提高。
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北大Adv Mater:石墨烯导热薄膜改善器件散热性能
有鉴于此,北京大学刘忠范、张艳峰等报道通过在多维石墨烯薄膜中构建多方向散热通道,实现了新型温度调节系统,显著改善了级联压电换能CPET器件的自发热现象。作者通过多孔AlN陶瓷散热片作为模板通过两步化学气相沉积法生成石墨烯,因此在AlN模板上实现了集成石墨烯,因此能够均匀的传递和释放热量。
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北京大学物理学院量子材料科学中心高鹏研究员与合作者首次在玻璃衬底上异质外延出准单晶氮化镓薄膜
研究人员基于范德华外延机制的考虑,在生长氮化物之前首先在玻璃上铺一层石墨烯,借助石墨烯晶格的引导作用,辅以纳米柱为缓冲层的策略,有效地在玻璃上实现了对氮化镓取向的控制,以及玻璃上氮化物面外取向完全一致、面内取向也由传统的完全随机性被限制成仅为三种,从而得到晶界种类只有三种且密度很低的准单晶薄膜。