材料分析与应用
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密苏里大学《ACS ANM》:以木质素为原料制备石墨烯,用于智能摩擦电触摸传感器
结果表明,在环境条件下,用甲乙酮处理木质素,通过直接激光写入法生产出缺陷水平明显较低(ID/IG 比为 0.12)的 LIG。利用低缺陷 LIG 电极制造的三电触觉传感器具有超强的耐用性(超过 15,000 次)、准确和实时的响应性(<0.01 秒)、宽范围的触摸频率(1-6 Hz)以及对压力的超灵敏度(5-300 kPa)。此外,该传感器还成功用于 LED 的无线控制。这项工作表明,木质素衍生的低缺陷LIG在智能电子应用方面具有巨大潜力。
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中科院大连化物所《AM》:具有介孔结构的手性向列石墨烯薄膜
这项工作很好地克服了在单个石墨烯构件的特性与其产生的大规模结构的新特征之间建立联系所面临的挑战。因此,这种手性模板指导的 CVD 策略将为在光电转换、能量存储、电磁学和分离等各种应用中创造出大量手性向列材料铺平道路。
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西南交通大学《Nano Energy》:石墨烯和过渡层耦合增强TENG的性能,实现绿色能量收集并为可穿戴设备供电
研究通过引入氧化石墨烯 (GO) 增强了三电荷的产生,并通过聚酰亚胺 (PI) 薄膜作为过渡层降低了电荷损耗。通过两者的结合,我们最大限度地提高了 TENG 的电输出性能。
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复旦大学《Prog Org Coat》:受豆荚启发,基于MSN-NH2/石墨烯的新型智能防腐涂料
带正电荷的中空介孔二氧化硅(MSN-NH2)和带负电荷的氧化石墨烯(GO)通过静电组装复制了豆荚的结构。合成的微柱(MSN-NH2/GO 微容器)作为无毒指示剂和抑制剂 Phen 的大容量微容器,将 Phen 与环氧基质隔离,避免了不相容和早期泄漏。当 pH 值升高时,MSN-NH2 的表面电荷变为与 GO 相同的负电荷状态,导致静电斥力剥离并释放出封装的 Phen,模拟了豆荚成熟时的爆裂行为。这种触发释放模式保证了当局部 pH 值升高而发生腐蚀时,涂层中的微柱能释放出Phen,GO 既是控制 Phen 释放的阀门,又是抑制腐蚀性介质扩散的屏障。
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北化工《JAC》:Ti3C2TX@PPy石墨烯复合水凝胶,用于超级电容器
研究报告了一种改善 Ti3C2TX 电容和循环性能的方法,即在 Ti3C2TX 夹层中插入聚吡咯(PPy),并通过低温水热自组装方法合成三维 Ti3C2TX@PPy-rGO 水凝胶。三维交联结构有效防止了 Ti3C2TX@PPy 异质结构的团聚。
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山东科技大学《Energy Adv》:石墨烯-炭黑/PVC复合膜复合材料,用于雨水能量收集
基于薄膜-雨滴界面上电子/阳离子假电容的循环充放电行为,通过优化阳离子的浓度和种类,产生了周期性的电流和电压信号,每个雨滴的最大值分别超过了2.5μA 和100μV。通过提高复合薄膜中的电子浓度,发电量明显增加。值得注意的是,雨水能量收集装置表现出卓越的长期稳定性,能够经受住连续模拟降雨条件下的持续攻击。
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杭电《AEM》:导电石墨烯-PET复合纱线与熔融纺丝协同多壁碳纳米管添加剂
本研究利用聚合物纱线制造中普遍采用的工业流程–熔融纺丝技术,成功地制造出了含有增效 MWCNT 添加剂的导电石墨烯-PET 复合纱线。这种协同方法大大增强了纱线的导电性,与不含 MWCNT 添加剂的纱线相比,实现了七阶量级的飞跃,并以 100 倍的显著优势超越了 MWCNT-PET 复合纱线。
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芝加哥大学《Small》:以木材为原料制备石墨和石墨烯导电油墨
这种生物石墨的质量指标等同或超过了球化天然石墨,拉曼 ID/IG 比值为 0.051,与石墨烯层(La)平行的晶粒尺寸为2.08微米。这种生物石墨可直接作为液相剥离石墨烯的原始输入材料,用于规模化生产导电油墨。
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从石墨烯气凝胶到高效储能:最新发展与展望
综述介绍了三维石墨烯气凝胶的基础知识、生产方法,并解释了石墨烯复合气凝胶结构改性如何提高电池和超级电容器的性能。本文为开发高效和可持续的储能解决方案以追求更清洁和稳健的能源格局提供了宝贵的见解。
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浙江大学《Carbon》:受荷叶生长启发!仿生石墨烯/聚乙烯致动器,用于艺术、仿生学、软机器人等
PE 和 GO 的结合使致动器能够对各种刺激做出反应,包括湿度、高温、低温、光和挥发性有机化合物。高灵敏度使得致动器可以利用废弃能源而不是人工能源,这为软机器人的绿色和可持续发展带来了令人兴奋的机遇。
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烟台大学《Carbon》:石墨烯/二硫化钼复合气凝胶,用于轻质、宽带电磁吸收等
通过两步水热法合成了具有三维分层多孔网络结构的 rGO/MoS2 复合材料。rGO/MoS2复合材料的高性能电磁波吸收源于优异的阻抗匹配能力、多重反射、界面极化和缺陷诱导极化的协同组合。
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韩国科技院《AFM》:激光诱导石墨烯智能纺织品,用于未来宇航服和望远镜
LIG 的独特性能,包括高导电/导热和高光吸收,通过一系列实验得到证实。由此产生的 LIG 智能纺织品在监测宇航员的生命信号以及抑制不需要的杂散光和消散望远镜中的热量方面表现出出色的性能。此外,热真空测试评估了基于 LIG 的传感器和光吸收器在太空条件下的环境耐久性。这一系列的结果有望加速 LIGs 在未来太空任务中的广泛应用。
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四川大学《CEJ》:石墨烯辅助混合组装防火纳米涂料,具有强大的防御火焰攻击
这项工作不仅展示了一种简便的 GO 辅助杂化组装策略,可提高纳米涂层的阻燃效率,而且为利用无处不在的纳米粒子简单制造高性能杂化涂层提供了新的见解。
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石墨烯/壳聚糖生物复合气凝胶,用于隔热和隔音、储能系统等
研究采用一种不含有害化学物质的直接方法,成功地制造出了基于壳聚糖(CS)的低密度生物复合气凝胶,这种气凝胶具有特殊的多孔结构(孔隙率超过 98%)。这些气凝胶集高机械性能、隔热性、热稳定性和防火安全性于一身。
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上海理工大学《AFM》:氮氧共掺石墨烯量子点作为无枝晶锌阳极的微量两性添加剂
研究通过在电解质中加入氮和氧基团石墨烯量子点(N-O-GQD)添加剂,提出了一种新型双功能相间物。实验结果和理论计算证明,两性N-O-GQD添加剂可在锌表面形成保护层,从而增强电极的稳定性。