材料分析与应用
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中山大学《JMCC》:Ni-涂层碳纳米管催化聚酰亚胺石墨化制备的高交叉平面导热柔性石墨薄膜
引入的镍颗粒可以有效提高石墨膜的石墨化程度,有利于其导热系数的提高。此外,碳纳米管有效增强了石墨膜的跨平面导热性和弯曲强度。PI薄膜中引入的Ni@CNTs可以大大提高最终石墨薄膜的综合性能,并且该制备技术为合成柔性,高导热石墨片的工业应用提供了重要的指导和巨大潜力,包括材料科学,热管理,微电子器件,柔性便携式器件,航空航天, 等等。
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大连理工《JAPS》:MWCNTs和rGO共修饰弹性包芯纱设计,面向检测限低、工作范围宽的多功能柔性应变传感器
综上所述,成功制备了MWCNTs和rGO共修饰包芯纱,研制出柔性可拉伸应变传感器GCY FSS。本工作制备的导电纤维状传感器在智能器件应用中显示出广阔的应用前景。
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青岛大学《JAPS》:环氧树脂增强的石墨烯碳纳米管复合气凝胶,提高了聚苯乙烯复合材料的力学性能
力学性能测试表明,当GO和CNTs与环氧树脂的比例为1:1时,GECA-1/PS纳米复合材料的拉伸、弯曲、压缩和冲击强度分别比PS高113.0%、76.1%、147.5%和99.5%。弹性模量、弯曲模量和压缩模量分别提高了59.05%、95.91%和87.52%。因此,该方法为大规模、低成本制备多功能集成复合材料提供了新的思路。
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清华大学《ACS AMI》:基于石墨烯/PDMS复合材料的多功能致动器,具有形状可编程配置和高光热转换能力
该致动器由石墨烯/聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合层和PDMS层组成。凭借超高的石墨烯质量分数(30%),该致动器表现出良好的疏水性、意想不到的高光热转换性能(1秒内从室温升至120℃)和快速的光反应能力。
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南方科大赵天寿课题组《Carbon Energy》:亚纳米硅多级碳结构,用于快速充电高能量密度锂离子电池
综上所述,提出了一种多层次碳构型策略,成功制备了一种新型C/VGSs@Si-C复合材料,将亚纳米级和均匀分散的Si-C复合材料纳米球上VGS的生长嵌入碳基体中。Si–C、VGS和碳基体中的亚纳米级C共同构建了3D导电和鲁棒网络,从而显着提高了EC(9.3 × 103S m−1)并抑制Si的体积膨胀(27次循环后电极厚度变化5.150%)。所设计的C/VGSs@Si-C阳极对快速充电和高能量密度锂离子电池具有良好的实用性。
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上海大学《ACS ANM》:基于碳纳米管/石墨烯杂化薄膜的低功耗电子皮肤,用于人机交互和可穿戴设备
制备的E-skins成功实现了对拉伸、弯曲、压力、温度等多种信号的感知。最后,作者成功地将制备的E-skin应用于人机交互和可穿戴设备领域,证实了E-skin的低功耗,这与CNT/G混合薄膜的低电阻率有关。然而,制备的拉伸/屈曲/温敏E-skin具有相对较小的ε范围,这可能会限制其在某些需要大ε的领域的应用,未来需要进一步改进。
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北航《Carbon》:碳纳米管/石墨烯纳米带混合气凝胶,具有优异的电磁波吸收和焦耳热特性
我们在此表明,N掺杂的GNR/CNT气凝胶表现出优异的电磁波吸收性能。它的特定反射损耗值允许使用这种混合体来消除便携式电子设备、飞机和航天器领域的电磁干扰和辐射。此外,N-GNR/CNT气凝胶还显示出快速和稳定的焦耳加热性能。这项研究为多功能碳质气凝胶的设计提供了新的策略,并拓宽了石墨烯纳米带的应用。
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中国地质大学(武汉)《ACS ANM》:Ag/石墨烯/碳纤维复合材料作为高稳定性和响应性船用电场传感器的电极
综上所述,通过用Ag/rGO/g-C3N4包覆CF,成功地制造了小尺寸的Ag-rGO-CF复合电极,该复合电极是通过热氧化和水热生长两个步骤制备的,采用了一种便捷的、具有成本效益的绿色化学方法来组装高性能纤维电极。本研究制备的新型双碳基底Ag-rGO-CF复合电极完美地展现了未来海洋电场传感器需求的潜力。
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同济大学《JMCA》:3D层状/柱状RGO/CNT气凝胶,用于高性能可压缩电子产品
RGO层之间生长的高排列碳纳米管具有优异的导电性和力学性能,不仅可以赋予RGO/CNTs气凝胶在高压缩应变下优异的结构稳定性,而且可以在RGO层之间提供充足的电荷传输通道。这种独立的3D层状/柱状RGO/CNTs气凝胶也可以很容易地与其他活性材料一起功能化,用于其他具有高性能的可压缩电子产品。
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大连大学《ACS ANM》:Ag掺杂ZnIn2S4/石墨烯/AZIS复合材料,用于阳光驱动的制氢和水净化
g-C3N4/RGO/AZIS纳米复合材料在实际应用中也显示出巨大的潜力,因为它具有多功能性、良好的循环稳定性、高的放大机会和低的环境危害,包括其固有的低毒性、绿色合成过程和光催化过程中无金属泄漏。这项工作还表明,构建C3N4-支持的二维异质结纳米复合材料是进一步提高半导体光催化效率的有效策略。
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昆明理工大学《ACS AMI》:基于石墨烯/蚕丝的各向异性独立气凝胶,用于压力传感和高效吸附
研究报道了一种基于石墨烯/丝的多功能气凝胶——通过碱诱导的水热自组装策略建立了高度有序的三维还原氧化石墨烯(rGO)导电网络,而丝素蛋白(SF)通过静电相互作用与氧化石墨烯(GO)结合均匀分布在整个网络中。超轻rGO/SF气凝胶(GSA)具有电阻随压缩而变化的特性,因此可用于柔性压力传感器。
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同济大学《JMCA》:利用快速和超稳定的锌离子存储的亲锌多层石墨烯结构
综上所述,通过石墨微晶的重排改善了碳材料阴极在水性ZHCs中的电化学性能,导致MLG在无定形碳基体中形成。受益于多孔碳和MLG的统一,暴露了更多的亲电位点,并构建了更快的电子路线。实验表征和动力学分析表明,结构良好的MLG能够衰减活化能障碍并加快离子传输,促进了电极表面的极好可及性。优化后的无定形碳结构显著提高了碳材料的综合电化学性能,为高效储能碳材料的合理设计提供了思路。
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北航《ACS AMI》:高灵敏度石墨烯MOEMS谐振压力传感器
本文首次报道了MOEMS石墨烯谐振压力传感器,其特点是通过阳极键合实现了10-3Pa的真空封装,大大降低了压力差下基底和石墨烯之间高空气阻尼和气体渗透造成的能量损失。总的来说,所提出的传感器为提高信噪比和实现二维材料谐振传感器的可靠使用提供了一个有前途的解决方案。
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昆明理工大学《Rare Met》:多功能硫固定化石墨烯/MXene气凝胶,用于高稳定性和长循环寿命锂硫电池
基于GO和Ti3C2Tx MXene纳米片的3D多孔结构可以有效地形成导电网络,使锂离子能够快速扩散和电子转移。特别是,Ti3C2Tx的极性界面可以通过Ti-S相互作用有效地锚定LiPSn,从而提高Li-S电池的性能。因此,所制备的GM电极电池已在0.1C下测试了近9个月,提供了1255.62 mAh·g−1的高初始容量,并在硫负载量为2 mg·cm−1的450次循环后保持615.7 mAh·g-1,表现出高可逆容量、优异的循环稳定性和长循环寿命。
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西安交大《ACS ANM》:二维纳米流体梯度氧化石墨烯膜作为便携式电源
这项工作不仅可以为促进氧化石墨烯膜在便携式自供电设备中的应用提供一种新的有效途径,而且可以为纳流体,离子筛,氧化还原系统,催化剂,以及离子与二维带电表面的相互作用。此外,探索通过电子或离子束辐照等技术降低氧化石墨烯梯度的潜在途径有望实现更均匀的纳流体梯度结构。