天津大学
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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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天津大学刘宪华教授研究团队“用于海水淡化的石墨烯基膜:综述” | MDPI Polymers
天津大学刘宪华教授研究团队在 Polymers 上发表的文章首先使用文献计量的方法分析了石墨烯基膜用于海水淡化的整体发展趋势;其次总结了反渗透、正渗透和太阳能海水淡化领域的研究现状;最后在此基础上提出了该领域存在的差距和未来研究的方向。本研究结果有助于研究人员对该领域获得新的见解。
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天津大学领衔研制出新型有序大孔石墨烯碳质框架材料
天津大学“英才计划”特聘研究员吉科猛团队以金属盐和有机胶晶为原料模板,开发出了一种以石墨烯型碳、金属纳米晶等为基本功能单元构筑而成的高结晶度、高导电性三维有序大孔框架材料(简称OMGCs)。
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Phys. Rev. Applied| 剪纸启发的高性能热管理器
作者首先设计了一种二维蜂窝剪纸机构,两种类型的模块单元根据设定的几何关系进行排布并通过一系列铰接点连接组成,经过计算该剪纸机构的泊松比为−1。对其挤压和拉伸后,其能通过模块的旋转与耦合发生折叠和展开变形。将六边形模块作为其主要设计单元,便于后续将石墨烯蜂窝状的材料结构作为骨架,从而保证材料的稳定性。同时其结构具有足够的孔隙来提供变形的空间自由度,在材料中原子间存在斥力的情况下,也能在一定范围内实现对应变形。
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天津大学封伟AS:界面工程设计石墨烯-碳纳米管基高导热复合材料
研究者采用真空抽滤法制备了氧化石墨烯薄膜,通过在薄膜表面旋涂正硅酸乙酯并进行热解处理得到了负载SiO2的薄膜基底材料,进一步利用浮动催化化学气相沉积法在基底表面可控生长垂直定向碳纳米管阵列。经过研究发现经过简单的一步高温退火策略,中间层SiO2可原位转化为高导热SiC,实验表征结合理论计算共同证明了SiC键合的三维异质网络体系具备更稳定的界面,这对界面热传输性能的提升具有重要作用。
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室温下可快速自愈合的高导热聚合物/石墨烯复合材料
天津大学封伟教授团队使用乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为交联增强剂,聚2-[[(丁胺基)羰基]氧基]乙酯(PBA)作为软段,通过优化分子间的高密度氢键相互作用和分子间的强交联的比例,合成了一种具有高黏附力和快速完全自愈合的聚合物材料(PBA–PDMS)。然后,基于力-热耦合设计思想,以褶皱石墨烯(FGf)为导热填料,在真空条件下采用物理浸渍法得到了兼具高回弹、高导热、强界面黏附性、快速自愈合的导热复合材料(PBA–PDMS/FGf)。此外,PBA分子间氢键可在材料损伤处实现分子链段的重组,抑制和愈合材料的裂纹和分层,实现导热通道和碳骨架的重新构建。因此,室温下放置2 h,PBA–PDMS/FGf复合材料的导热性能和机械性能可恢复到初始状态。基于实验表征,诠释了复合材料结构损伤和导热性能损伤修复的机理,并在机械手传热验证了这一导热自愈合性能。
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天津大学丁辉教授研究团队:氧化石墨烯对复合正渗透膜性能和结构的影响丨MDPI Polymers
本文将氧化石墨烯 (Graphene Oxide, GO) 纳米颗粒 (50~150 nm) 掺杂到聚酰胺 (Polyamide, PA) 活性层和/或聚砜 (Polysulfone, PSF) 支撑层中,研究了 GO 对薄膜复合正渗透 (Thin-Film Composite Forward Osmosis, TFC-FO) 膜的形态和特性的影响。
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面向电化学储能的实用化石墨烯技术
作者首先简要回顾了石墨烯在电化学储能中的发展历史与广泛应用,并讨论了不同维度的石墨烯材料的制备方法及其应用的材料基础。然后从导电、导热、致密储能出发,逐步梳理影响石墨烯性能发挥的关键科学问题,总结了近年来石墨烯应用于导电添加剂、散热材料以及致密储能器件的相关工作,重点介绍了几种典型的实用化石墨烯技术。最后,总结与展望了石墨烯面临的机遇与挑战,旨在为面向电化学储能的石墨烯产业化发展提供思路和启发。博士生贾怡然和张俊博士为本文共同第一作者,杨全红教授和陶莹副教授为本文通讯作者。
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今日推送:功能化金属有机框架和磁性氧化石墨烯的纳米复合材料用于Pb(II)的选择性吸附和高效测定
成功合成了一种新型的功能化MOF和磁性GO纳米复合材料(Fe3O4@C-GO-MOF ),具有高比表面积和足够的孔隙率。所制备的Fe3O4@C-GO-MOF纳米复合材料被用作一种新的MSPE吸附剂,用于选择性吸附和高效测定痕量铅离子。
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电子皮肤大汇总!基于石墨烯的触觉传感器
济南大学前沿交叉科学研究院刘宏教授课题组在本综述中总结了基于石墨烯及其衍生物构筑的各类型触觉传感器(电子皮肤)的研究现状。首先,简要介绍了石墨烯及其衍生物在触觉传感应用的相关概念和制备方法。然后,重点讨论了如何提高触觉传感器性能,总结了基于压容式、压阻式(基于一维、二维、三维石墨烯结构)、FET类型所使用的石墨烯材料的独特作用和优势。最后,概述了石墨烯传感器的发展前景和面临的挑战。我们希望这些讨论将有助于未来针对高质量石墨烯触觉传感器的研究。
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发光学报 | 石墨烯:引领光电器件发展的新“舵手”
近日,天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心 马雷 教授团队对近年来不同响应机制的石墨烯基光电器件的研究进展进行了总结,介绍了基于石墨烯光伏效应、光辐射热效应、光热电效应、等离子体辅助、光栅控效应和光电导效应的发展和应用前景,讨论了石墨烯基光电器件未来发展所面临的挑战。
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Small:添加剂辅助制备大规模高质量二维材料
天津大学胡文平教授团队系统综述了在二维材料CVD生长过程当中使用的不同添加剂,以及它们的重要作用。此外,还讨论了添加剂辅助制备二维材料的内在机理。
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JMST:石墨烯纳米片同时优化Al-Si泡沫材料的孔隙形态和力学性能
天津大学、中国民航大学等单位的研究人员采用新型快速粉末冶金发泡法制备了GNSs/Al-Si复合泡沫材料,并在GNSs表面喷涂了铜纳米颗粒(简称GNSs@Cu/Al-Si)。对GNSs孔隙形貌和Si析出相的细化进行了鉴定。通过准静态压缩实验,研究了GNSs对复合泡沫材料压缩性能及吸能性能的影响。
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天津大学汪怀远教授团队CEJ:超高导热三维树脂复合材料
天津大学汪怀远教授团队采用预填充和热压法制备了具有三维连通填料网络结构的磺胺改性环氧复合材料(EG-SA/EP)。得益于互连网络,EG-SA/EP复合材料可达到98 W/m·K的超高热导率,远超过一些商业使用的金属,如碳钢、不锈钢等。与此同时,所设计的EG-SA/EP复合材料还表现出优异的电磁干扰屏蔽性能(足以屏蔽99.9999997%的入射电磁波)、高电导率和优良的热红外响应能力(仅需3 S即可将复合材料表面温度从19°C升到82°C)。
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耿德超教授、胡文平教授, Chem. Mater. 研究论文:液态铜银合金上制备自组装石墨烯阵列
该文章介绍了通过液态Cu-Ag合金的引入,实现了石墨烯的精确成核和生长,成功制备自组装石墨烯阵列。此外,通过适当调节Cu-Ag合金的成分,还可以得到石墨烯单晶的形状演变,从而可控地形成圆形石墨烯阵列。最后,通过石墨烯与金属表面的结合能进一步解释了石墨烯在液态Cu-Ag催化剂上的生长机理。