科研进展
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上科大大科学中心在双层石墨烯单晶逐层生长研究中取得新进展
这项研究不仅为石墨烯和其它二维材料的可控生长提供了全新策略,而且通过“铠甲”催化剂的概念,为金属催化剂活性在sp2碳材料表面的传递提供了新的理解。此外,这种生长策略在制备二维纳米结构方面显示出高可控性、单晶性、愈合能力强、在线观测、无线缺陷等优势。
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Adv. Mater: 通过化学气相沉积法在Cu(111)蓝宝石上实现解耦合高迁移率石墨烯
经显微镜、衍射和光谱学分析证实,所得到的薄膜在原子层面上是平坦的,没有可检测到的裂缝或波纹,并且位于一层薄薄的Cu2O层之上。对部分去耦合的石墨烯进行生长后处理,使界面完全均匀氧化,极大地简化了随后的转移过程,特别是干法拾取——当处理直接在金属性Cu(111)上合成的石墨烯时,这一任务被证明是具有挑战性的。
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北化工《Carbon》:高导电石墨烯涂层PA纱线,用于EMI屏蔽、个人热调节和除冰等
研究提出了一种可扩展且具有成本效益的界面增强策略,通过用聚乙烯亚胺改性聚酰胺纱线以增强其与氧化石墨烯(GO)片的相互作用,然后用氢碘酸还原 GO 成分,从而制造出具有令人满意的机械性能的高导电性纱线。
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韩国光云大学《Small methods》封面:聚合物支撑石墨烯片作为锂离子电池的垂直导电阳极
这种简单的制造方法为未来基于 LIG的锂离子电池铺平了道路,这种电极具有成本效益高、重量轻、可大规模生产、持久耐用、垂直导电等特点。
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(纯计算)美国罗格斯大学Phys. Rev. Lett.: 转角双层石墨烯中空位诱导的可调近藤效应
在此研究中,作者展示了这些空位诱导的杂质态如何在TBG中存活,从而提供了一个可调体系来探测赝能隙中近藤效应的临界破坏。采用从头算和原子尺度模型确定了TBG中魔角附近空位态的性质,证明了空位可以被视为量子杂质。利用这一见解,构建了一个带有TBG的Anderson杂质模型,使用数值重整化群结合核多项式方法求解。确定了模型的相图,并展示了AA/BB与AB/BA隧穿区中空位之间是如何严格二分的。在AB/BA空位中,由于魔角处的多重分形波函数,近藤温度在魔角处呈宽分布,并呈尾状消失温度。这项研究认为空位附近的STM可以作为魔角TBG中临界单粒子态和潜在多体基态的探针。
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湘潭大学王先友ACS.energyfuels:废旧锂离子电池石墨负极制备多孔还原石墨烯及其超电容性能
本文提出了一种基于改进的Hummers法从废旧锂离子电池中的废弃石墨(WG)制备多孔还原氧化石墨烯(p-rGO)的方法。
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逐个分子研究新型二维材料
美国加州大学洛杉矶分校化学与物理学副教授Nan Jiang的实验室开创了一种新方法,可同时研究这些纳米材料的结构、电子和化学特性。该平台结合了两种科学方法–扫描探针显微镜和光学光谱学–来观察材料并评估它们如何与化学物质相互作用。
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西安交通大学《Carbon》:多孔结构的PVA辅助石墨烯气凝胶复合相变材料,用于航天器热管理等
本研究旨在提供一种构建用于封装 PCM 的各向异性气凝胶的有效策略,并确定 PVA/石墨烯材料组合在热管理应用中的巨大潜力。
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Journal Club | Phys. Status Solidi B | 二维材料的TERS相干长度:在石墨烯中的应用
作者构建了一种测试石墨烯样品TERS信号相干长度的范式,并研究了背后相关的物理机制。
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Nano Res.[理论]│氢约束铜衬底上石墨烯生长的动力学研究
1300 K高温下Cu(111)表面碳物种催化分解的通量为CH3≈CH2> CH4> CH,意味着CH4很难被衬底直接捕获和利用,而真正能被衬底利用的碳前驱体是气相热解产生具有大量悬挂键的CH3和CH2。此外,由于相对较高的分解能垒,CH物种在铜衬底上的分解通量极低。因此,我们认为CH4在Cu(111)表面完全脱氢生成单C原子并不容易,CH物种可能会大量保留并参与石墨烯生长。
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杜瑞瑞合作团队在Kitaev自旋液体材料阿尔法相的三氯化钌电子态研究中取得新进展
北京大学物理学院量子材料科学中心杜瑞瑞课题组与合作者利用扫描隧道显微镜系统对α-RuCl3/石墨烯异质结中α-RuCl3的电子态进行了系统研究
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郑州大学申长雨/刘春太团队Water Research:嵌入功能化氧化石墨烯杂化膜的两亲性离子共价有机骨架用于废水中超快提取铀
GPX-5的吸附机制主要涉及铀原子的相对活跃的7s和5f轨道与磺酸基团中的硫和氧的2p轨道之间的相互作用,从而形成配位键。此外,主要由静电吸引力驱动的弱相互作用也在吸附过程中发挥作用。该研究提供了一种简单且可扩展的方法来制造GO-COF层状复合膜,展示了从废水中提取铀的有希望的应用前景。
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上海大学蔡传兵Carbon:常压化学气相沉积法制备铜箔上双层石墨烯及其对电气性能的影响
在这项研究中,科学家们通过 APCVD 方法在高纯度无氧铜箔(HP – OFC)上生长 BLG,以探索提高铜导电性的方法,并深入研究了其内在机制。他们首先对 HP – OFC 箔进行清洗和抛光处理,以去除表面氧化物和有机物,然后进行退火和 CVD 生长石墨烯的实验。
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美国新泽西州立大学Nat. Commun.: 石墨烯/1T-TaS2异质结中近邻诱导的电荷密度波
在此研究中,利用扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)结合密度泛函理论(DFT)计算和平均场哈密顿量来研究石墨烯/1T-TaS2,作者证明了石墨烯中PI-CDW的存在,并阐明了两个体系之间耦合的细节。这是由于这两种材料的独特性质,1T-TaS2中CDW和Mott能隙的共存,以及石墨烯中电子的狄拉克谱,能够区分石墨烯中的PI-CDW和宿主CDW的贡献,并排除屏蔽诱导的电荷调制。研究提出了一种基于石墨烯和1T-TaS2中载流子之间短程交换相互作用的模型,该模型捕捉到了CDW近邻效应的主要特征。
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卡尔加里大学《JMCA》:无添加剂石墨烯油墨,用于3D打印功能性导电气凝胶
采用了一种两步电化学方法,其中特别设计的插层步骤可控制石墨烯纳米片的表面功能。全面的表征揭示了石墨烯纳米片的物理化学特性对均匀性、流变性、导电性和 EMI 屏蔽效果 (SE) 的重要影响。