科研进展
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东华大学《Carbon Energy》综述!:石墨烯纤维超级电容器储能过程的动力学研究-揭示机理、制造、特性控制和可穿戴应用
基于已建立的结构-性能关系,本文总结了构建 GF 电极最佳表面和结构轮廓的几种关键策略。由于 GFSC 具有优异的柔韧性和耐磨性,本综述进一步强调了它们作为使用传统纺织技术构建多功能电子纺织品的基础元素的潜力。总之,本综述深入探讨了GFSC目前面临的挑战,并提出了潜在的研究方向。
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东北电力大学–CdS/TiO2-石墨烯复合催化剂光电催化合成秸秆基微晶纤维素2,5-呋喃二羧酸并联产氢气
将该材料应用于玉米秸秆微晶纤维素催化氧化5-羟甲基糠醛(HMF)和一步光催化转化为2,5-呋喃二羧酸(FDCA),同时协同产氢。光催化反应的实验结果揭示了可能的反应途径,理论计算进一步证实了羟基氧化是反应过程中的一个速率决定步骤。在最佳组分配比下,HMF的转化率达到100%,FDCA产率为99.4%。法拉第制氢效率为96%,具有良好的协同光催化性能。
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安徽理工大学刘泉课题组–机器学习辅助离子化氧化石墨烯膜设计之溶剂脱水
近年来,机器学习(ML)和分子模拟改变了传统膜材料的研发模式。该研究采用ML辅助设计离子化GO膜,建立了包括温度、化学基团、离子负载量、离子大小和电荷等描述符与膜性能之间的多变量预测模型。
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研究人员设计出性能卓越的石墨烯基射频 NEMS 开关
对其工作机理的研究表明,电场强度在中央导体附近最高,在悬浮石墨烯梁的两侧逐渐减弱。在 “关断 “状态下,电流向下流经横梁的介电层,从而确保开关的稳定运行。
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【科研进展】用于柔性热管理的新型热界面材料
对于LM@GN,石墨烯纳米片在LM微滴表面进行包覆,提升液滴整体的导热性能并防止LM微滴间的重新聚合。由于ANF和石墨烯的π-π共轭相互作用,ANF可以作为一种“絮凝剂”。这种絮凝作用使包覆后的LM微滴和离散的石墨烯纳米片聚集形成絮团,防止重的LM沉降。一方面,这种独特的LM@GN包覆结构和良好的分散特性使得薄膜内部LM微滴与GN导热网络桥接,在内部构成连续导热通路。另一方面,LM液滴的形变能力还为薄膜在受到应力时提供额外的能量耗散和弹性形变。
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【CCL文章推荐】东莞理工学院王彪课题组:采用固定电势法探究氮掺石墨烯负载金属单原子在NRR中的电催化性能
在这项研究中,为了克服传统电中性方法的局限性,团队运用固定电势法评估了氮掺石墨烯负载的金属单原子催化剂(M1/N-graphene, M1 = Mo、W、Fe、Re、Ni、Co、V、Cr)在NRR中的电催化性能。
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石墨烯,“皮肤”!ACS Nano
首先,LIG技术的优点得到了强调,特别是作为柔性传感器的构建块,然后描述了LIG及其变体的各种制造方法。然后,重点转移到基于LIG的各种柔性传感器上,包括物理传感器、化学传感器和电生理传感器。详细描述了LIG在这些场景中的机制和优势。此外,还介绍了基于LIG的集成传感器系统的各种代表性范例,以展示LIG技术在多用途应用中的能力。讨论了信号串扰问题及其可能的策略。
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3-D石墨烯纳米片: 能源和环境领域的最新进展!
广西大学科学家报道了用离子交换树脂制备高导电性的三维石墨烯材料(粉状材料)(热解催化法),产率可达kg级。目前,研究人员已经开发出各种用于储能和环境净化的三维石墨烯的大量制备方法。为了实现3D石墨烯的商业化,制造和批量生产方法的简单性以及几何和化学结构的灵活设计也很重要。
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宋志达课题组在魔角石墨烯超导机理中取得重要进展
该理论认为,尽管配对通道不同,魔角石墨烯中的配对机制十分类似于三价富勒烯化合物(A3C60)中的配对机制,而后者被认为是一种电声子耦合引起的、库伦排斥协同的非常规超导。在技术上,该理论利用场论中的Ward恒等式证明:尽管魔角石墨烯中的库伦排斥远强于光学声子引起的微弱吸引相互作用,但重整化后的准粒子相互作用必然存在配对项。
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【Nat. Commun.】北师大团队发现三层转角石墨烯莫尔准晶中广泛存在的平带
该工作的实验测量与理论模拟均表明莫尔准晶样品的结构与电子态的分布在超莫尔不同区域存在显著差异。同时,理论计算表明,该体系中存在较强的关联效应。在不同填充下,长程相互作用势在实空间分布存在差异。所有这些新奇特性预示着该体系中可能存在丰富的强关联物相。
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基于量子点石墨烯的高灵敏湿度检测及其非接触式感知应用
该研究提出的湿度传感技术,能够在不接触物体的情况下,通过测量人体自然湿度场的微小变化,实现对手指位置和运动的高灵敏度检测。在非接触传感实验中,该传感器能准确检测到六种不同的手指运动状态,尤其是对于接近、悬停和远离等运动状态给出较好的快速响应,该传感器有望用于人工智能领域的人机交互非接触控制。
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高硫负载下稳定的锂硫电池:铜基MOF-石墨烯气凝胶复合材料的电化学性能
在这项研究中,研究者们通过将铜基金属有机框架(MOF)与石墨烯气凝胶(GA)结合,制造了一种自支撑的硫宿主材料,用于Li-S电池正极。MOF粒子不仅在催化GO还原反应中发挥作用,还在电化学催化中促进了SRR动力学,从而提高了电池的整体性能。实验和理论计算结果表明,MOF-GA电极具有较高的催化活性,能够实现更高的硫利用率和更低的容量衰减率。
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J. Catal.:FeNi纳米粒子修饰的还原氧化石墨烯作为析氧的持久电催化剂
混合催化剂由激光生成的分散在还原氧化石墨烯(rGO)上的 Fe50Ni50 纳米粒子(FeNi NPs)组成,并沉积在镍泡沫基底上生长的镍铁层双氢氧化物(FeNi LDH)上。制备的FeNi-rGO/FeNi/Ni泡沫混合催化剂在10 mA/cm2的电流密度下仅需要234 mV的过电位,比在镍泡沫基底上测试的商用RuO2催化剂低37 mV。此外,这种混合催化剂非常坚固耐用;它能经受10,000次加速老化循环,并能在10 mA/cm2的电流密度下运行1,300小时以上而不出现性能衰减。
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西交利物浦大学宋鹏飞教授团队——碳纳米管、石墨烯和纳米金刚石基应变传感器在恶劣环境中的应用 | MDPI C
综述详细讨论了碳基应变传感器的制造技术,包括涂层技术、3D打印、化学气相沉积、转移方法和纺丝工艺等。这些方法各有优势,能够根据不同的应用需求定制传感器的性能。文章总结了一系列基于碳材料的应变传感器的性能参数 (正文中的表2)。例如,采用单锅法制造的单壁碳纳米管 (SWCNT) 传感器在-70至25°C下工作时,其灵敏度达到3.76;多壁碳纳米管 (MWCNT) 和还原氧化石墨烯 (rGO) 复合材料制成的传感器则能在-30至80°C范围内工作,并且经过1000次循环后仍保持稳定。
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【Adv. Compos. Hybrid Mater.】将石墨烯量子点协同集成到MOF-5中以增强摩擦纳米发电机的性能
当将 GQD 与 MOF-5 添加到复合材料中时,它们的小尺寸和表面化学性质使其能够在各种基质中更好地分散,从而改善电子结构、增强载流子迁移率并提高电导率。此外,由于 GQD 具有量子限制效应和边缘效应等独特性质,因此可以增加材料的工作活性表面积,同时通过提供这些有效的电荷传输途径,石墨烯显著提高了TENG的输出性能。