科研进展
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南开大学团队首次实现西西弗斯泵浦下的光涡旋阶梯
不同于传统的高斯光激发,研究人员通过具有贝塞尔包络的探测光激发狄拉克锥,实现了光子石墨烯中两个不同赝自旋态的完全转换。并且进一步通过在光子石墨烯中对赝自旋模式进行类似西西弗斯式的泵浦,实现了任意阶数的光涡旋。
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复旦大学环境科学与工程系、北京大学Rui An等–在超薄石墨烯片内包覆Co3O4,通过调整表面电子结构来增强过一硫酸盐活化
本研究通过钴MOF热解合成了一种包覆Co3O4的石墨烯片异质结材料(GCO-500),并将其应用于活化PMS去除洛美沙星。
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北化工《Small》:轻质超弹性石墨烯气凝胶,用于电磁干扰屏蔽
乳液型石墨烯气凝胶的密度超低(约3.0 mg cm-3),具有出色的导电性、空气口径的热绝缘性、75.0dB的高 EMI 屏蔽效果、90% 的应变可压缩性和超强的抗疲劳性。有趣的是,得益于乳液的凝胶状流变行为,可通过三维打印获得具有可编程几何形状的超轻石墨烯支架。这项工作为制备具有优异电磁干扰屏蔽性能的超轻、超弹性石墨烯气凝胶提供了一种通用方法,在各个领域展现出广阔的应用前景。
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江苏大学刘瑜JCIS:利用碳纳米管和氮掺杂石墨烯量子点改性(NiMn)Co₂O₄提升超级电容器性能的研究
首先,通过水热法精细调节反应条件,制备出CNT/(NiMn)Co2O4前驱体,使CNTs均匀分散在纳米球中,形成紧密的前驱体结构。随后,进行表面磷化处理,将磷元素引入材料中,这有助于提高材料的电性能,改善其速率能力和循环稳定性。接着,通过化学方法在纳米尺度上高效负载NGQD,这不仅增加了材料的比表面积,还为N的掺入提供了更多空间。最终得到的CNT/P – (NiMn)Co2O4@NGQD表现出了优异的性能
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西南科技大学/河南工业大学/泰山学院:三维石墨烯铁基催化剂的普适化合成及对锂硫化学的优化研究
研究者们设计了一种通用的合成策略,构建了一系列三维多孔石墨烯-铁基电催化剂(3DGr-FeP、3DGr-Fe3C和3DGr-Fe3Se4)并用于调控锂硫电池的电化学反应。所合成的催化剂中,三维多孔石墨烯可以形成良好的导电网络,而均匀分散的铁基纳米粒子可作为高活性的催化中心。这种有效集成促进了多硫化物的吸附和催化转化,从而提高了电池的整体电化学性能。
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研究人员揭示最薄锂离子电池的储能机制
在实验中,研究人员用双层石墨烯取代了典型的石墨负极,并观察了锂离子在插层过程中的行为。令人惊讶的是,他们发现锂离子并不是一次性或随机地在两层石墨烯之间插层。相反,这一过程分为四个不同的阶段,锂离子在每个阶段都有序地排列。每个阶段都会形成密度越来越大的六边形锂离子晶格。
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Nano Letters:双层石墨烯基超陡坡度低温晶体管!!
本文研究了基于双层石墨烯的超陡坡度低温场效应晶体管(FETs),这些FETs在0.1 K时显示出低至250 μV/dec的逆亚阈值斜率,接近玻尔兹曼极限。这一成果表明,在没有体材料界面的范德瓦尔斯异质结构中有效抑制了能带尾部效应,从而在低温下实现了优越的器件性能。
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华南理工大学《ACS Nano》:导电AgNW/石墨烯的超强纳米纸,用于国防、智能电子和人类健康等
通过使用 ANFs、CNF辅助分散 GNPs 和 AgNWs 构建分层结构和仿珍珠微结构,开发出了具有良好电热性能的高强度、耐用、柔韧和轻质 EMI 屏蔽纳米纸。
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基于石墨烯的可穿戴应变传感器可检测和播报无声的话语
智能项圈的独特结构是在涂有石墨烯的纺织品上出现有序的裂缝。结构化石墨烯层大大提高了应变传感器的灵敏度。它可以动态响应喉咙的微动,从而捕捉到信息丰富的语音信号。这些信号随后通过计算效率极高的神经网络进行处理,语音解码准确率达到创纪录的 95.25%。
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【当期荐读】中国科学院固体物理研究所王振洋团队:激光诱导石墨烯的纳米银颗粒原位修饰及其导电性能调控
复合材料主要的电磁屏蔽的机制为:1)银颗粒在LIG 上的负载为复合材料提供了较大的载流子密度,从而获得的高电导率提高了对电磁波的电导损耗;2)纳米尺寸银颗粒的均匀分布和 LIG 的微米/纳米多孔结构增强了材料对电磁波的极化损耗;3) 3D 多孔的 Ag/LIG 骨架可以使得电磁波进入材料内部并发生多次反射而耗散。
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《CST》:石墨烯纳米片增强环氧树脂复合材料弹性性能的数值模拟与实验研究
该研究利用计算均质化方法建立了环氧树脂/石墨烯纳米片复合材料的宏观刚度模型,并通过实验验证了其准确性。该模型可以预测不同 GNP 含量下纳米复合材料的刚度变化,并揭示纳米复合材料的弹性各向异性特征。该研究成果为石墨烯增强聚合物纳米复合材料的设计和应用提供了理论指导。
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印度理工学院《Chem Commun》:废梨为原料制备3D石墨烯气凝胶,用于高性能锌离子混合超级电容器
废梨被用作合成高多孔三维互连分层石墨烯的天然且经济可行的碳源。合成方法包括梨果的简单水热碳化,然后是冷冻干燥和热解过程,如图 1 所示。最初,梨果经过水热处理,其中涉及芳香化、脱水和碳化等多个反应,最终形成碳质气凝胶。然而,生物质形成碳质气凝胶的确切机理仍不清楚。由于结构上的优势,所制备的ZHSCs表现出惊人的比电容和出色的速率能力。
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北化工《AFM》:花朵状石墨烯气凝胶/石蜡的相变系统,白天绽放用于太阳能收集,夜间闭合用于保温!
研究创新设计了一种智能太阳响应式相变系统,该系统由导热系数高达46.7Wm-1 K-1 的石墨烯气凝胶薄膜/石蜡花蕊和热保存气凝胶薄膜/液晶弹性体双层花瓣组成,通过太阳热能转换和热诱导收缩的协同效应,实现太阳响应式弯曲。
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赫尔姆霍兹研究所Dasari Bosubabu等–氮掺杂石墨烯装饰碳布作为镁硫电池有效中间层对溶解多硫化物的再活化研究
理论上高能量密度和活性材料的广泛可用性使人们对镁硫(Mg-S)电池的发展产生了极大的兴趣。然而,硫的电子导电性差、活性物质溶解、多硫化物穿梭和循环稳定性差是需要解决的主要挑战。在这里,我们观察到原始的mg单键电池面临着严重的过充电问题,并且在30次循环中电池失…
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新疆理化所在氧化石墨烯基纳米复合材料与新污染物处理领域获新进展
研究结果表明,新制备的PET/CoFe₂O₄/GO复合织物具有优越的抑菌活性和化学稳定性,且支持多次重复使用。此外,在不改变PET织物原有结晶度、不影响PET织物纤维质量的前提下,CoFe₂O₄/GO涂层与PET织物基底层建立了良好的接触界面,并提升了PET织物的固有机械强度。