科研进展
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二维锆基金属-有机框架固定化石墨烯量子点:用于光致发光传感的新型平台
本研究旨在通过后合成方法将石墨烯量子点(GQDs)固定在二维锆基金属-有机框架(2D Zr-MOF)上,以提高其在固态下的稳定性,并保持其光致发光(PL)特性。
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石墨烯助力光催化:3000K闪蒸焦耳热制备SiC/Pt/石墨烯复合光催化剂
通过闪蒸焦耳加热(FJH)法快速制备了SiC/Pt/石墨烯复合光催化剂,通过形成稳定的异质结显著提高了光催化产氢效率,达到了2980 μmol·g⁻¹·h⁻¹,比纯SiC提高了175倍,并展示了优异的稳定性和循环性能。
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上海大学/南洋理工大学最新Nature子刊:人工智能引领诺奖级量子点材料性能新突破
本研究提出了一种创新的多目标优化策略,借助机器学习(ML)人工智能算法来指导碳量子点的合成过程。通过闭环方法从有限且稀疏的数据中学习,大幅缩短研究周期,超越了传统的试错方法。此外,该方法还揭示了合成参数与目标属性之间的复杂联系,并统一目标函数以优化多个期望属性,如全色光致发光(PL)波长和高PL量子产率(PLQY)。仅通过63次实验,就实现了全色荧光碳量子点的合成,其高PLQY超过60%。该研究代表了ML引导碳量子点合成的重要进展,为开发具有多个期望属性的新材料奠定了基础。
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新型仿生皮肤高效集成触痛感知
周伟告诉记者,在材料组成方面,研究团队采用石墨烯纳米片作为传感材料和电极材料,发挥其导电性和柔韧性强的优点,基于水—气界面组装策略,制备出石墨烯组装薄膜。“再将石墨烯组装薄膜分别与超薄弹性体薄膜和微结构弹性基底结合在一起,能保证复合材料在触痛感知过程中的稳定性。”周伟说。
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石墨烯量子点在癌症治疗中的新兴应用
文章提出GQDs未来的研究方向包括:改进合成技术以提高GQDs的生产效率和产量,优化GQDs功能化策略以扩展其治疗能力;改进递送系统以提高其稳定性,增强GQDs在肿瘤中的靶向率和积累,从而提高治疗效率并减少副作用;研究其长期效果和潜在毒性,确保GQDs在癌症治疗中的安全使用。
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创新:二维闪蒸石墨烯最新应用场景!
在本研究中,研究人员深入探讨了非官能化石墨烯(由闪光焦耳加热技术制备)对果蝇的潜在生物学效应。石墨烯因其独特的理化特性,在生物医学领域显示出广泛的应用潜力,包括作为生物传感器、药物载体、基因传递剂以及在肿瘤细胞成像、癌症治疗和光热应用中的工具。此外,石墨烯在纳米电子学、能源技术和燃料电池等工业领域也显示出巨大的应用前景。
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锂电负极新突破:闪蒸焦耳热快速制备高性能类石墨烯中空球体
本研究提出了一种新方法,通过FJH技术直接将预碳化的中空介孔碳球转化为类石墨烯中空球体(L-GHS),以解决传统方法的不足,提供一种快速、高效且环保的制备途径,并探讨其作为锂离子电池负极材料的应用潜力。
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用于高功率密度电机的新型高性能铜/石墨烯复合导体研究
展望未来,上海电力大学和中国科学院电工研究所的研究团队计划进一步改进铜-碳键合界面,使碳纳米材料能够充分利用其在基底上的电流传递和强化效应,从而实现在室温和高温下都具有极高强度和导电性能的复合导线。 “我们的下一个目标是优化工艺参数,合理设计实验,同时解决石墨烯在铜中的聚集和界面结合问题。
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中国科学院煤炭化学研究所Hui Jia等–在碳化过程中限制石墨烯薄膜结构膨胀的交联策略:对热管理的影响
我们提出了一种二胺试剂交联和还原 GO 的策略,以限制碳化过程中的体积膨胀。胺基团与含氧官能团(-COOH、-C-O-C)发生亲核取代和缩合反应,形成-C-N键,通过改变化学结构来拓宽产气温度范围。与二甲胺基丙胺和 N-异丙基乙二胺相比,含有对称伯胺的乙二胺能与 GO 充分反应,形成坚固的结构。基于这些观察结果,乙二胺改性薄膜显示出比纯石墨烯薄膜更低的膨胀率(115.2%)和更高的面内热导率(∼1180 W m-1 K-1)(分别为 152.6% 和 ∼980 W m-1 K-1)。
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用氧化石墨烯制成更好的纤维
Love Pallon 说:”经过接触,我们发现氧化石墨烯本身具有出色的耐氢氟酸性能,与合成纤维的附着力也很好,但与玻璃纤维的附着力较差。对于合成纤维而言,与未涂覆氧化石墨烯的纤维相比,涂覆氧化石墨烯的纤维在接触氢氟酸后,热固性塑料和玻璃纤维复合材料之间的粘附性更好。
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浙江大学徐杨AOM:低噪声低功耗多层石墨烯/外延硅雪崩光电探测器
为了充分利用多层石墨烯的高吸收系数和外延硅的低碰撞电离系数比,多层石墨烯作为主要光吸收层,拓宽硅基光电探测器的探测波段,尤其是在红外波段;而轻掺杂的外延硅则作为光生电子倍增区,有效抑制了热载流子的产生和倍增;重掺杂的基底硅可在硅半导体和金属电极之间形成欧姆接触,改善电流传输效率,从而减少整体功耗,提升能效。多层石墨烯/外延硅异质结光电探测器在雪崩模式下还展现出自淬灭和高增益的特性,可在1550 nm的通信波长下工作。
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石墨烯材料增强聚氨酯面漆耐候、防腐性能
通过与石墨烯纳米片非共价π-π相互作用的绿色方法,Jianmin He等人制备了偶氮苯石墨烯复合材料(GN-Py-AZO),添加到聚氨酯涂料(PU)中增强了多种性能,聚氨酯面漆的抗冲击性、硬度和疏水性能显著提高。通过盐雾测试和抗紫外线老化性能测试,揭示石墨烯增强了聚氨酯面漆的耐候、防腐性能。
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Constr. Build. Mater. :氧化石墨烯性质、减水剂类型和分散技术对掺氧化石墨烯混凝土力学性能影响
研究表明,采用合适的分散方法可提升GO对混凝土的增强作用。常用的GO分散方法有分散方法有机械搅拌、高速混合和超声处理等。通过综合比较找到最适宜的分散工艺,能够解决分散技术对掺GO混凝土强度的影响。
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以扭曲方式堆叠三层石墨烯可加速电化学反应
根据密歇根大学研究人员最近一项研究中的电化学活动模型,与双层石墨烯相比,添加额外一层石墨烯制成扭曲三层石墨烯能产生更快的电子转移。
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采用石墨烯和液晶设计的新型软机器人抓手
在研究中,Van Hazendonk 和她的同事们选择使用一种不同类型的可变形材料–液晶–以及石墨烯来制造一种软抓取装置或 “手”,这种装置或 “手 “有四个可控制和可变形的 “手指”。