科研进展
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苏黎世联邦理工学院《Nat Comm》:控制石墨烯中的光电定向光电流,带宽超过400GHz
研究展示了一种频率响应大于400GHz的自供电石墨烯光电探测器。该器件将超材料完美吸收器结构与石墨烯相结合,其中的非对称谐振器在石墨烯通道内诱导光热电定向光电流。该器件具有与光热电效应相关的准瞬时响应。典型的漂移/扩散时间优化并不需要高速响应。我们的研究结果表明,这些光热电定向光电流具有超越许多其他石墨烯光电探测器和大多数传统技术带宽的潜力。
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北大/石墨烯研究院《JACC》:流体动力学整流CVD 制备石墨烯蒙烯玻璃纤维织物,用于自然能量收集
首先提出了一种流体动力学整流策略,以协同调节碳物种在三维空间中的分布及其与分层结构基底的碰撞,从而在大规模三维编织物中实现高质量石墨烯在纤维上的高度均匀沉积。这种策略具有通用性,适用于使用各种碳前驱体的 CVD 系统。GGFF 具有高导电性和光热转换能力,在此基础上首次开发出一种自然能源收集器。它既能收集太阳能,也能收集雨滴能。
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重庆大学袁媛等–通过石墨烯限制的镓金属实现的用于可再充电镁电池的自修复、高稳定性阳极
在这项工作中,通过引入还原氧化石墨烯(g a@rGO)限制的Ga核壳结构,开发了一种用于可充电镁电池(RMBs)的自修复、高稳定性阳极材料。通过这种Ga@rGO阳极,在室温下以0.5a g–1的电流稳定达到1200次循环的比容量为150 mAh g–1,在40…
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河北工业大学程菲ACS AEM重磅微量氧化石墨烯诱导自模板热液法合成δ-MnO2/C微球作为高性能准固态锌离子电池正极材料
研究团队利用锰甘氨酸微球作为前驱体和模板,以及还原氧化石墨烯(rGO)作为导电连接体和结构保护添加剂,成功制备了具有优异电化学性能的C@MnO2-rGO复合材料。这种材料不仅在结构稳定性上表现出色,而且在导电性和离子传输通道方面也具有显著优势。
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AM 武汉理工大学梅启林/丁国民:增强的超薄、空气浮石墨烯宏观薄膜的自组装和自发分离及其在超高灵敏度原位生长传感器中的应用
通过这种分离行为,制造了原位生长的AGFs传感器,它们对普通传感器难以识别的温度和干扰的微小变化表现出快速响应和超高灵敏度。因此,展示了一种制备超薄石墨烯宏观薄膜的新可行策略,它们可以成为多功能、超高灵敏度传感器的优秀候选材料。
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Cement Concrete Comp. :通过合成水化硅酸钙的微结构分析探索氧化石墨烯在水泥基材料中增强机理
现有研究对GO增强水泥基材料机理存在争议:有研究认为GO表面吸附熟料颗粒,促进水化硅酸钙(C-S-H)成核,随后C-S-H由于空间限制以花状结构向外生长;也有研究认为花状结构是样品制备过程中长时间暴露而生成的方解石聚合物。有学者发现,在水灰比为0.4的水泥浆中加入0.02–0.06 wt.%的GO会显著影响熟料水化;另有研究表明,使用较高剂量GO(0.15 wt.%)且减水剂(SP)添加不足时,水泥水化程度无明显变化。此外,有研究表明,GO可增强砂浆强度,但不会改变C-S-H结构。这可能归因于在较高剂量下GO在水泥浆中容易重新团聚,且对C-S-H聚合影响有限。同时,也有其他研究表明,GO官能团显著影响C-S-H形态。上述矛盾结果说明GO与水泥基材料的相互作用复杂,需进一步研究以阐明其增强机理。
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北航杨皓哲一作兼通讯Nature Materials!神奇的扭曲角:调控 WSe₂/ 石墨烯异质结构中自旋纹理的关键
在这项研究中,来自西班牙、中国、捷克等国的科学家合作,通过制备具有可控扭曲角的 WSe₂/石墨烯 vdW 异质结构,首次实验验证了自旋纹理可以通过扭曲角进行调制。他们使用光学二次谐波产生(SHG)和拉曼光谱准确测量了扭曲角。
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中国矿业大学隋艳伟JPS:锡掺杂二氧化锰/还原氧化石墨烯纳米棒复合材料用于高性能水系锌离子电池正极材料的研究
这项研究成功开发了一种新型的Sn掺杂MnOx/rGO复合材料,作为水系锌离子电池的正极材料,显著提高了电池的能量密度、循环稳定性和倍率性能。通过Sn的掺杂和rGO的涂层,不仅增强了材料的导电性,还提高了结构稳定性,减缓了Mn2+的溶解。此外,该材料在柔性准固态ZIB中的应用展示了其在可穿戴和便携式电子设备中的潜力。
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光束调节石墨烯晶体管
发表在《ACS Nano》杂志上的一篇研究文章利用了 Graphenea 公司的石墨烯场效应晶体管(GFET)和 Graphenea 卡,这使得石墨烯设备的使用变得简单易行。众所周知,石墨烯的电学特性与平面外变形引起的应变有很大关系,而电导率测量可直接测量应变的影响,皱褶和褶皱会降低电导率。激光照射会导致电导率下降,但当激光的结构携带轨道角动量时,电导率下降的幅度会更大,因为轨道角动量会对石墨烯表面产生纯粹的应变。
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Nano Lett. | 跨膜石墨烯作为电子隧道调节细胞内氧化还原状态
本研究介绍了一种新型构建跨膜电极的方法,利用石墨烯微片通过简单孵育即可自发稳定地穿透细胞膜,无需复杂的修饰或预处理。由于石墨烯的跨膜结构和优异的导电性,可以作为电子流动的跨膜隧道。
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APL | 湘潭大学李金、唐超教授团队:石墨烯-石墨烷超晶格中的鲁棒光致纯自旋电流
该研究不仅证明了石墨烯-石墨烷超晶格是纯自旋电流产生的有前景的候选材料,而且为利用石墨烯及其衍生物制造具有优异特性的微纳光电子器件提供了新的途径和理论依据。该研究表明空间反演对称反铁磁材料为产生纯自旋电流提供了一个有前景的平台,并且在未来自旋电子学应用方面具有潜力,特别是在实现可调纯自旋电流密度方面。
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韩国建国大学Jin Sik Choi,Bae Ho Park等–准分子紫外灯辅助单层石墨烯选择性刻蚀及其在边缘接触器件中的应用
这项研究需要开发一种通过干法蚀刻图案化石墨烯的新技术,利用选择性光化学反应精确地针对单层石墨烯(SLG)表面。该过程通过发射波长为172 nm的光的准分子紫外灯来促进。通过各种光谱分析,证实了这种技术在大面积上选择性去除SLG,留下几层完整和清洁的石墨烯的有效性。此外,我们探索了这种技术在器件制造中的应用,揭示了它在提高SLG基器件电学性能方面的潜力。
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新加坡国立大学,哈尔滨工业大学–有优异锂离子存储性能的3D VS2/还原氧化石墨烯的原位组装:异质结的作用
本文通过在还原氧化石墨烯(rGO)上原位组装毛毛虫状的VS2纳米片,制备了一种新的三维(3D) VS2/还原氧化石墨烯(rGO)异质结构(VS2-rGO)。这种3D VS2- rgo具有明确定义的异质结界面,旨在减轻Li +插入/脱插周期中VS2的体积膨胀。这种优化的设计提高了异质结的导电性,促进了电子和离子的高效传输。