科研进展
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湖南大学、河北师范大学联手,最新Nature Nanotechnology,填补知识空白!
重点关注层相关的电子特性和相关性,填补了有关RG中的电子相关性如何随着层厚度的增加而演变的知识空白。作者在液氮温度下使用扫描隧道显微镜和光谱(STM/STS)研究了从三层到九层的RG层。这项研究旨在阐明低能平带和关联状态对层数的依赖性,研究结果表明关联效应增强,尤其是在六层阈值下。
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Nature Nanotechnology | 北京大学,科学家揭示石墨烯单分子电学检测平台在单催化剂中的创新应用!
该团队设计并制备了基于单一催化剂的电学检测平台,成功实现了对环闭合复分解(RCM)反应路径的可视化。通过这种平台,研究人员不仅揭示了生产性路径和隐藏的退化路径,而且发现传统上被认为不希望出现的退化路径对生产性路径具有意外的建设性耦合作用。进一步研究表明,外部电场可以有效调控这两种路径,从而精确控制反应进程。
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CJPS | 四川大学傅强教授课题组研究论文:基于樟脑辅助的单层石墨烯转移到聚合物膜上的高质量大面积制备
该工作使用了一系列常用的多孔和非多孔聚合物基底,来验证樟脑辅助转移(CAT)的有效性及石墨烯转移的质量。通过机制研究,发现了樟脑各向异性的升华传质过程,归纳出目标聚合物基底的多孔性是决定转移成功与否的关键因素之一。该工作对于进一步理解单层石墨烯转移过程中的与目标界面的相互作用,具有重要意义。
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西北工业大学Composites Part B:原位生长Si3N4纳米线协同缺陷石墨烯增强氧化铝陶瓷的力学与电磁干扰屏蔽性能研究
本研究通过原位生长技术成功地将缺陷石墨烯和硅氮化物纳米线引入到氧化铝陶瓷中,显著提高了陶瓷的力学性能和EMI屏蔽效果。这项研究为高效强化和功能化陶瓷材料提供了新的思路,有望推动相关材料在航空航天、电子设备等领域的应用发展。
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综述:基于石墨烯的MEMS和NEMS器件及其应用研究
首要挑战是悬浮石墨烯结构的制备良率较低,特别是在制备悬浮单层石墨烯结构时,产率普遍不高。为提高悬浮石墨烯的制备良率,需要持续优化CVD生长工艺,以获得晶界更少的大尺寸石墨烯晶粒。其次是器件稳定性和可靠性有待提高。为应对这一问题,需要采取有效措施保护石墨烯免受环境影响,例如使用h-BN、Si₃N₄、Al₂O₃或基于PMMA的聚合物进行封装保护。此外,在单一制程中实现多类型悬浮传感器的制备工艺开发也是一个重要挑战。其它需要解决的问题还包括高性能电子读出电路的开发、器件封装以及可靠性评估等方面。
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马里兰大学胡良兵Materials Today:3000K 焦耳加热制备高导电率石墨烯薄膜
2018年,马里兰大学胡良兵教授团队报道了一种具有创纪录电导率和迁移率的还原氧化石墨烯(RGO)薄膜。通过在3000 K的高温下利用焦耳加热进行热还原,制得的RGO薄膜电导率达到了6300 Scm^-1,迁移率达到了320 cm^2 V^-1 s^-1。
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利用先进复合材料吸附药物污染物
氮化石墨碳(g-C₃N₄)和金属有机框架(MOFs)(如 MIL-101(Fe))因其高比表面积和结构特性而备受关注,这使它们适合用于去除污染物。研究表明,将这些材料与石墨烯结合可增强其稳定性和吸附性能。这项研究模拟了这些复合材料与药物污染物之间的相互作用,评估了它们在实际水净化应用中的潜力。
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成都理工大学蒲生彦、曾广勇团队最新成果Desalination综述:基于二维材料的高性能膜在去除地下水中新污染物领域的进展和挑战
该工作首先回顾了二维(2D)材料在构筑高性能水处理膜方面的有效策略;随后总结了二维纳米片膜(2DNMs)及二维材料改性聚合物膜(2DNMPMs)在去除持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素和微塑料等新兴污染物(ECs)方面的研究进展;最后提出了此系列高性能膜对ECs的多重分离机制和耦合去除机理,并指明了该领域当前面临的挑战以及未来的发展方向。
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浙江农林大学刘伟团队Phys. Rev. B: 含锯齿边缘和内部缺陷石墨烯纳米带中的双极磁性半导体
本研究提出了一种新颖的“蛋盘石墨烯纳米带”(EGNR)家族,通过切割蛋盘石墨烯构建而成,这些纳米带不仅具有锯齿边缘,还包含内部缺陷(如五边形和七边形)。通过第一性原理计算,研究者发现这些EGNR表现出显著的BMS特性,具备半金属性及无间隙半导体(SGS)等其他自旋电子特性。
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新材料新应用:在石墨烯中捕获单个金属原子
所提出的方法包括在镍表面形成石墨烯层时控制金属原子(如钴)的沉积。其中一些原子被纳入石墨烯的碳网络中,从而创造出一种即使在临界条件下也具有坚固性、反应性和稳定性等优异特性的材料。
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【化院智慧】上海交大赵亚平团队Nature Communications:超临界机械剥离应对石墨烯生产质量、成本、产量的平衡挑战
该团队创新性地建立了基于超临界CO2 (SC CO2)协同机械剥离石墨制备石墨烯的绿色高效技术 (SCME),为石墨烯的工业化应用提供了新的解决方案。SCME技术将SC CO2流体的独特性质与机械作用相结合,形成了双重剥离机制:在宏观层面,通过优化研磨过程中的应力和碰撞频率提高效率;在微观层面上,SC CO2在剥离过程中产生高剪切应力,进一步增强了剥离效果,同时保持了石墨烯原有的结构,确保了产品的高质量。
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石墨烯 | 透明电极用30英寸石墨烯薄膜的卷对卷生产
来自Sungkyunkwan University的Jong-Hyun Ahn教授和Byung Hee Hong教授合作报道了通过化学气相沉积在柔性铜衬底上生长的主要单层30英寸石墨烯膜的卷到卷生产和湿化学掺杂。薄膜的片电阻低至∼125 Ω □−1,透光率为97.4%,并表现出半整数量子Hall效应,表明其质量较高。他们进一步使用逐层堆叠来制造掺杂的四层薄膜,并在透明度为∼90%时测量其低至∼30 Ω □−1的薄层电阻,这优于铟锡氧化物等商业透明电极。
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南昌工程学院胡军平Applied Surface Science铜掺杂石墨烯Cu/N2OG:高性能碱金属离子电池负极材料的新突破
在这项研究中,研究人员利用第一性原理计算方法,系统地探讨了铜掺杂石墨烯(Cu/N2OG)作为锂离子电池、钠离子电池及钾离子电池负极材料的潜力。
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CEJ|使用海藻酸钠/氧化石墨烯复合珠有效去除溴化乙锭:对吸附机理和性能的洞察
本研究介绍了一种新型SA/GO(~3 mm大小)用于去除EtBr,利用SA的成型性和GO的结构稳定性来解决传统SA凝胶在高盐或碱性条件下的挑战。与悬浮的GO相比,该珠子具有实际的优点,如易于处理和与溶液的快速分离。
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香港大学&暨南大学,氧化铁-石墨烯薄膜!Nature Communicatins
催化膜由氧化石墨烯纳米片与<5 nm的超细单分散纳米颗粒通过简单的原位生长和过滤组装形成。由于纳米粒子能调整膜结构、化学成分和层间空间,这种膜的渗透率是GO膜的4倍,达到48.6 L m-2 h-1 bar-1。这种膜在20个循环周期内表现出优异的稳定性,而且能够适用于降解环境浓度的氯化有机污染物。