科研进展
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蛋白质可降低由氧化石墨烯制成的药物递送材料的毒性
发表在ACS Nano上的一项新的多学科研究能够揭示导致日冕产生毒性的情况。利用这些知识,研究人员随后研究并确定了corona中的蛋白质,这些蛋白质成功地减轻了GO的毒性,为其作为药物输送系统的潜力创造了潜力,并为由纳米材料制成的注射剂和植入物奠定了基础。
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慕尼黑大学Philip Tinnefeld和Izabela Kamińska课题组–用多层石墨烯拓展石墨烯的能量转移范围
这项研究提供了石墨烯层对能量转移动力学的影响,并为利用石墨烯在各种纳米技术应用中的独特性质提供了新的可能性。
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西安交大《Adv Sci》:高效制备无序石墨烯,用于高性能紧凑型电容式储能
获得的无序石墨烯密度高达1.18g cm-3,离子导电性比普通层状石墨烯提高了六倍,在离子液体电解质中的体积电容高达 297 F cm-3。所制造的叠层电池可提供 94.2Wh L-1 的体积能量密度和13.7 kW L-1 的功率密度,是电容式储能领域的重大突破。此外,所提出的无序石墨烯电极被组装成基于离子凝胶的全固态袋式电池,具有很高的机械稳定性和多种可选输出,展示了在实际应用中灵活储能的巨大潜力。
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成都炭材申请一种石墨烯增强的碳碳复合材料及其制备方法专利,所得石墨烯增强的碳碳复合材料具有优异性能
所述制备方法包括:将充分浸渍有弱酸性的金属化合物溶液的碳纤维预制体在惰性氛围中加热至 100‑300℃并保温 10‑50h,其后在惰性氛围和碳源气体中进行化学气相沉积反应,得到石墨烯增强的碳碳复合材料。本发明的制备方法过程简单、生产效率高、生产周期短,所得石墨烯增强的碳碳复合材料的具有优异的界面性能和热学、力学性能。
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莱斯大学James Tour最新Nature Chemistry:克级固态材料的级联闪合成
本研究报道了一种创新的合成技术——级联闪蒸焦耳加热(FWF),该技术以其非平衡态、超快速热传导的特性,突破了传统合成方法的局限。FWF技术在合成协议的三个关键领域——减少溶剂和水的使用、提高能源效率和可扩展性方面展现出巨大潜力。通过超快电阻焦耳加热实现的非平衡合成,与传统需要长时间高温的合成过程相比,FWF技术能在毫秒至分钟级时间内显著降低能耗。
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Nature Materials | 揭示应力工程驱动的干式转移印刷技术!能否用于二维材料呢?
以上文章提出了一种创新的干式转移印刷工艺,通过应力工程控制薄膜的释放,解决了传统转移印刷技术中存在的化学损伤、薄膜损伤和高温加工难题。这一方法通过调节直流磁控溅射参数,精确控制双层结构中的应力水平和梯度,再通过对母基板施加外向弯曲变形,实现了薄膜从母基板上可靠剥离的关键过程。由此产生的应变能释放速率超过了薄膜与基板之间的界面韧性,确保了薄膜的完整转移,避免了化学湿法蚀刻可能带来的薄膜损伤风险。
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詹姆斯库克大学《Small Science》:费塑料瞬间制备石墨烯及其环境应用
合成材料的拉曼光谱显示出石墨烯基材料的光谱特征,并显示出缺陷和氧含量。X 射线衍射显示了石墨晶格的特征,层间距稍大,这归因于插层官能团。X 射线光电子能谱证实 sp2 杂化碳是主要成分。高分辨率透射电子显微镜可深入了解多层结构和层间距的变化。与氧化形式的石墨烯相比,合成的原始石墨烯吸附全氟辛酸的效率几乎高出十倍,但与石墨烯基纳米复合材料相比,吸附效率略低。
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山西大学《AFM》:闪焦耳加热法煤基石墨炭结构升级及应用
结果表明,煤化程度高的无烟煤在峰值温度约3300 K时往往会形成高度石墨化的碳材料,在电容储能方面具有较高的速率能力(30Ag-1 时的容量保持率为79.1%)和较低的弛豫时间常数(τ0= 0.27s)。此外,从褐煤和烟煤中提取的低煤级闪速碳材料显示出更好的电容性能,在1Ag-1时容量超过80Fg-1。这项研究证明,FJH 技术在将煤炭转化为有价值的碳材料方面具有巨大潜力。
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重庆交通大学《ACS ANM》:一种简单、快速、绿色的高度制备导电石墨烯气凝胶,用于压力传感器
通过固定抗坏血酸的浓度和调整柠檬酸铵的用量,我们可以得到兼具机械和电气性能的 DrGA-2。DrGA-2 的最大应变和应力分别为 40.0% 和 21.5 千帕。同时,仅 10% 的压缩应变就足以引起 95% 的电阻变化率。将 DrGA-2 组装成电容式传感器后,在不同的应变条件下,其电容变化率从 80% 到 200% 不等,从而实现了对人体细微动作的实时监测。这证明了这种材料在这一领域的巨大潜力。
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石溪大学Thomas K. Allison课题组–持续赝自旋极化石墨烯中光激发非热电子的动量空间观测
本研究观察到具有晶格赝自旋极化的初生光激发电子的显著非热分布,这与简单紧束缚理论的结果非常一致。通过改变激发通量,本研究改变了电子-电子与电子-声子散射在初始分布弛豫中的相对重要性。增加激发通量会导致非共线电子-电子散射增加和赝自旋极化降低,尽管上散射电子保持一定程度的极化。这些详细的石墨烯动量分辨电子动力学研究表明了高性能时间分辨动量显微术在研究二维材料方面的能力,并可为石墨烯器件的设计提供参考。
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麻省理工Jeehwan Kim课题组–先进电子器件三维/二维异质结构的混合维集成
本研究全面回顾了3D-on-2D掺入策略的最新进展,包括直接生长到基于层转移的方法以及从非外延到外延的集成方法。技术进步和障碍进行了严格的讨论,以探索最佳的,但可行的,整合策略的三维对二维异质结构。最后,展望了混合维集成过程,确定了最新技术中的关键挑战,并提出了未来创新的潜在机遇。
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西北工业大学付前刚/孙佳/张育育:碳壳热疏导显著提高ZrC-SiC/TaC涂层的烧蚀防护性能
采用聚合物转化陶瓷法制备含有石墨烯壳的SiC/TaC,并通过超音速大气等离子喷涂引入ZrC涂层中。涂层中石墨烯壳的导热网络有助于增加热疏导能力,使得烧蚀表面降温约200 °C,减少了低熔点相的挥发并延缓了生成ZrO2颗粒的烧结,从而延长了涂层的抗烧蚀寿命。
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中国地质大学 张留洋、余家国 高性能钠离子电池中石墨烯孔穿孔与Co3Se4原位生长的耦合研究
得益于独特的结构所赋予的高导电性和快速离子传输,Co3Se4/多孔石墨烯在5.0 A g−1下具有519.5 mAh g−1的卓越倍率性能和良好的循环稳定性。研究结果表明,钠离子在石墨烯基复合材料内部的传输是提高性能的关键,该方法可以有效地修饰石墨烯基纳米材料作为潜在的阳极材料。
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西安交通大学:易于组装柔韧、可拉伸和可连接的对称微型超级电容器,具有宽工作电压窗口和良好的耐用性
研究通过将激光直写石墨烯(LG)电极与磷酸-非离子表面活性剂液晶(PA-NI LC)凝胶电解质相结合,开发出了可在宽工作电压窗口工作的柔性对称微型超级电容器(MSC)。为了增加 MSC 器件的柔性并提高其与各向异性表面的保形能力,在聚酰亚胺(PI)薄膜表面形成相互咬合的石墨烯后,进一步将器件转移到柔性、可拉伸和透明的聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上;该基底在弯曲测试中显示出良好的柔性和机械特性。