科研进展
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美国德州农工大学《Carbon》:3D N掺杂皱巴巴石墨烯气凝胶,用于热电能量收集和高灵敏度压阻式传感
利用冷冻干燥和微波辐照技术,通过控制良好的多孔结构提高了导电性并抑制了导热性。微波辐照 CGAs(MW-CGAs)具有 0.0071 g/cm3 的超低密度,室温下的塞贝克系数高达 29.5 μV/K,比传统的石墨烯气凝胶(GAs)高出 42%。此外,MW-CGAs 还具有高达 800 ˚C 的出色热稳定性和压阻传感能力,响应时间快达 50 ms,对小至 0.13 kPa 的压应力具有高灵敏度。自下而上合成的 CGA 显示出在废热回收和便携式/可穿戴电子产品方面的巨大潜力。
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上海师范大学《Carbon》:石墨烯/PVA水凝胶织物,用于盐废水处理或工业盐结晶的太阳能蒸发器
研究通过在商用棉织物上构建 GO/ 聚乙烯醇(PVA)混合水凝胶,开发了一种具有三维互联孔隙结构的新型非对称光热水凝胶织物,旨在太阳能照射下蒸馏高盐水。
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哈工大《CEJ》:独特结构的石墨烯@NPCNs气凝胶,具有隔热性、防水功能和雷达隐身性能
异质层的形成或多或少地增加了气凝胶结构的稳定性,并抑制了 rGO 纳米片的重新堆积。更重要的是,rGO 气凝胶孔壁上的 NPCNs 是无定形的,因此它们不仅能优化 rGO 气凝胶的阻抗匹配,还能利用与 rGO 气凝胶之间的介电差引起强大的界面极化。因此,最终的 rGO@NPCNs 气凝胶具有良好的电磁吸收性能,特别是在厚度仅为 1.3 毫米的情况下,有效吸收带宽(EAB)达到 5.1 GHz。通过梯度多层结构设计,EAB 值可进一步扩展到 12.1 GHz。数值模拟技术生动地证明,与单个rGO气凝胶相比,这种外壳工程策略有助于入射电磁波穿透 rGO@NPCNs气凝胶,并有利于生成适当的异质界面,以增强界面极化损耗。此外,rGO@NPCN气凝胶还具有良好的隔热性能、防水功能和雷达隐身性能,这充分说明了它作为未来高性能EWAM优异候选材料的广阔前景。
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空军工程大学白二雷团队: 氧化石墨烯接枝碳纤维增强体改性混凝土的力学性能
CF-GO不仅是一种结构增强体,还可以作为功能增强体,用于提高混凝土电磁屏蔽、雷达吸波等特性。碳纤维增强混凝土在高频电磁波的防护上具有较好的效果,但对电磁波的吸收能力较弱、对电磁波屏蔽的频带窄。因此,考虑将氧化石墨烯接枝在碳纤维表面,从而综合提高混凝土的性能。CF-GO/C有望作为一种结构-功能一体化材料应用于军事工程。
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综述-智能气体传感器:近期发展与未来展望
在过去的几十年里,智能气体传感器技术受到了集成、物联网和高级算法的推动,并从当前的刚性便携设备转变为灵活的可穿戴电子产品。本综述介绍了电学和光电气体传感器的基本工作原理、智能可穿戴气体传感器的完整操作流程、传感器架构以及智能气体传感器在各种应用中的最新进展。
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App.Mater.&Inter.:自下而上生长的镍/石墨烯/镍纳米结中的自旋隧道磁阻效应!!
研究团队探索了基于石墨烯的二维MTJ中的自旋输运。他们使用化学气相沉积技术在Ni(111)基底上直接生长石墨烯,并通过物理气相沉积方法在石墨烯表面底部向上沉积Ni薄膜,制备了Ni/石墨烯/Ni纳米结阵列器件。实验中观察到了TMR效应,并通过对AMR的排除来证实这一点。此外,研究还发现,通过优化纳米光刻过程中的离子束刻蚀步骤,可以消除短路效应,从而更有效地促进TMR。
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南京理工大学《ACS ANM》:垂直通道氧化石墨烯/纤维素复合柔性电极
综上所述,通过径向冷冻铸造的方法,成功地用纤维素和 GO 制备出了气凝胶电极,这种方法不仅能形成垂直通道多孔和复杂的各向异性支架结构,还能阻止 GO 片的重新堆积。由于垂直通道结构和 GO 有序分层排列的协同优势,气凝胶电极显示出卓越的机械和电化学性能。
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基于“铠甲”材料!科学家研制出水中硫离子传感器
其研制的传感器连续检测10 μM的硫离子80个小时后,传感器的响应电流仍保持不变,这主要由于CoNi@NGs中石墨烯壳层可以物理隔离核层金属与外部环境,防止金属被腐蚀以及生成金属硫化物。此外,CoNi@NGs还具有强疏硫性,可以排斥硫单质,产生自清洁作用,从而有效防止硫离子的氧化产物硫单质沉积在传感材料上。
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华中科技大学AFM:用于超灵敏和选择性氨传感的氮化硼涂层石墨烯混合气凝胶的模板质量依赖性转换合成!
该研究提出了一种利用 GA 模板合成 BN 基气凝胶的高度可控的方法,通过改变模板的质量和反应条件,可以微调成分和密度。研究者在合成 BN 基三维气凝胶方面探索了一种新方法,并强调了高比表面积在气体传感平台上的重要性。利用活性氨气作为氮源和硼酸作为硼源,成功合成了 BN-GA 和 BNA 气凝胶,同时保持了多孔宏观和纳米级形态。
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【经典文献】利用机器学习理解和预测氧化石墨烯纳米结构缺陷的原因
在这项缺陷氧化石墨烯纳米片的研究中,本文分类、回归和因果推理来表明,并不是所有重要的结构特征都直接影响断裂键的浓度。发现,虽然氧气的存在对实际的键断裂很重要,但氢气的存在和分布决定了键断裂发生的频率。
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研究人员用三维打印技术打印出用于增强电磁干扰屏蔽的独特石墨烯框架
研究小组解释说,通过调整 MRGO 框架的制备条件,如丝间距、成分和热解温度,可以影响石墨化程度和传输路径,从而实现导电性和磁性,确保优异的电磁干扰屏蔽性能。
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复旦大学叶明新、沈剑锋AM:生态友好型高性能对称全共价有机框架/石墨烯水系锌离子电池
研究人员成功开发了一种新型COF/石墨烯复合材料GDAQ,该材料富含C=N和C=O基团。C=O基团具有高氧化还原活性,为GDAQ电极在AZOBs中的Zn2+/H+共存储提供了额外的可逆H+配位位点。石墨烯作为一种稳定且导电的连接组分,进一步激活了COFs中的大部分活性位点,并有效增强了循环稳定性。
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哈佛大学/加州大学伯克利分校Phys. Rev. Lett.: 菱方多层石墨烯中的反常霍尔晶体
在这个极限下,该态自发地同时破坏了时间反演和平移对称性,形成了一种称之为“反常霍尔晶体”的拓扑晶体态。这项研究给出在菱方多层石墨烯中产生稳定Chern带的普适机制,为研究电子拓扑、分数化和自发平移对称性破缺之间的相互作用打开了大门。
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山东理工大学张学谦联合哈工大黄小萧:氨根驱动1T相MoS₂/石墨烯复合材料层间距调控及锂离子储存性能研究
本研究通过插入NH4+离子来调控1T-MoS2的结构,并将其与氧化石墨烯(GO)复合,以改善其在锂离子电池中的性能。GO的引入提供了高导电性网络,有效提高了材料的机械稳定性和多重倍率性能。
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人工智能为二维材料识别带来革命性变革
传统的拉曼分析技术非常费力,而且需要主观的人工解读。这项创新技术将加速二维材料的开发和研究,二维材料在电子和医疗技术等许多不同领域都有应用。