科研进展
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1050°C0.8s电热冲击焊接碳纳米材料/玻璃纤维界面
电热冲击技术利用碳纳米结构的高接触电阻产生的高温焦耳热和碳纳米材料的快速热响应,能够在局部区域熔化玻璃纤维,形成碳纳米材料与基体材料之间的强韧机械结合。这种技术不仅保持了玻璃纤维的原始机械性能,而且由于其超快的加热速率(超过1000°C/s),在短短几秒内即可完成纳米焊接过程,对材料的热影响降到最低。此外,电热冲击技术表现出卓越的性能,并且有潜力降低成本,提供了一种连续、超快、能效高且可卷对卷的制造过程,成为跨尺度制造领域中一种有前景的加热解决方案。这项技术的提出,不仅推动了纳米材料在宏观结构中的应用,也为先进复合材料的发展提供了新的制造策略。
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石墨烯纳米通道中温度相关的水滑移流与毛细蒸发相结合
石墨烯纳米通道中测得的蒸发通量范围约为0.05 mm/s至0.25 mm/s,比Hertz-Knudsen极限低一到两个数量级。随着温度的升高和通道深度的增加,蒸发通量呈增加趋势。这种温度和通道深度依赖性可以用毛细管蒸发理论来解释。这些实验结果增强了我们对石墨烯纳米通道中滑移流和毛细管蒸发的温度依赖行为的理解,为电子冷却、热驱动能量收集和太阳能海水淡化等各个领域提供了宝贵的见解。
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深紫外世界里的“追光者”
深紫外固态激光装置的受益者,还有中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大化所)。深紫外一期项目期间,理化所为大化所定制的深紫外激光源使其发现了石墨烯对催化反应的调控作用、石墨烯对铂金催化表面反应有限域增强效应等不少新现象。
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化学学院王欢、邵元华课题组合作揭示纳米咖啡环动力学
他们在石墨烯封装的液体池中用纳米气泡作为几何限制形成厚度约为10纳米的薄水膜,发现纳米液滴可以稳定形成和生长。液滴生成主要通过“Plateau-Rayleigh”不稳定性驱动,液滴所处的几何限域影响其稳定性,实验发现的“液桥”新机制尤其帮助稳定纳米液滴。这些观察结果为纳米尺度流体运输提供了新的见解,对理解和利用受限环境中的流体行为具有潜在意义,也为微滴甚至纳米液滴中化学反应的新现象提供研究方法。
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物理学院周武团队揭示动量分辨的STEM-EELS振动谱中石墨烯光学声子信号系统性消失机制
近期,中国科学院大学的周武教授研究团队结合动量分辨STEM-EELS振动谱和冷冻声子多片层模拟方法,成功揭示了单层石墨烯在多个布里渊区范围内不同Γ点处光学声子信号系统性消失的机制。
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长春工业大学《Nano Lett》:西兰花状黑镍/石墨烯复合膜,用于太阳能热能转换海水淡化
研究采用一步电化学方法制备了一种用于太阳能驱动海水淡化的西兰花状分层镍黑@石墨烯(Ni@Gr)膜,该方法同时进行了石墨烯的电化学剥离和Ni@Gr材料的共沉积。
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基于石墨烯的新型传感器提高了温度监测的可靠性
“我们利用氟石墨烯化学,通过去除氟原子并将苄胺附着在可用的反应位点上,开发出了这种新材料。事实证明,这是制造温度传感器的关键一步。这项技术使我们能够将湿度的不利影响降到最低,而湿度通常是此类设备最棘手的问题,”CATRIN 公司的 Petr Jakubec 解释说,他是发表在著名期刊《先进电子材料》上的这项研究的共同作者。
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3000K高温100毫秒闪蒸:废旧塑料灰转石墨烯
本研究提出了一种创新的塑料废弃物热解灰(PA)的高值化利用方法。热解是塑料废弃物(PW)商业化回收的一种方式,但目前面临经济效益挑战,并且在处理过程中会产生高达20%的无价值PA副产品。本文展示了直接将PW衍生的PA转化为高纯度涡轮层状闪蒸石墨烯(tFG)的简便途径。
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九章算Angew解读【石墨烯】北师大龚汉元课题组:π-扩展十五苯并[9]螺烯中的孔缺陷效应
本工作采用自下而上的合成策略将孔缺陷引入到全共轭的π-扩展螺烯分子,系统研究了缺陷的引入对结构和基本光电性质以及手性光学性质的规律性影响。发现具有聚集引起淬灭 (ACQ) 特性的无缺陷的扩展螺烯可以转化为具有双态发射 (DSE) 和双态圆偏振发光特性的新型螺烯分子,在固相圆偏振发光(CPL)中也显示出潜在的应用价值,并为进一步开发具有双态发射的全碳氢纳米石墨烯提供了新的策略。
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照亮量子光子学的未来 一种新现象为新型量子应用打开了大门
南洋理工大学电气与电子工程学院的研究人员在 Nam Donguk 副教授和博士生 Lu Kunze 的共同领导下,制造了一个纳米级石墨烯支柱阵列。然后,他们在纳米柱的边缘施加非均匀应变,观察到石墨烯中出现了一种前所未见的 二次谐波发生(SHG)。
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Light | 太赫兹发射谱:二维材料物理的新视角
倾斜入射光的入射角,石墨烯等具有中心对称结构的材料也会产生太赫兹发射,这被归因于光拖曳效应(photon-drag effect):在非热电子和空穴数量的不对称分布下,斜入射的飞秒光泵浦脉冲的有限面内光子动量转移到电子空穴对,导致价带和导带之间产生非垂直跃迁,进而产生非零位移电流偶极子和太赫兹发射。和水平生长的多层石墨烯相比,垂直生长石墨烯的太赫兹发射具有更高的效率。
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清华大学雒建斌院士/何永勇研究员团队Matter:相变结构超滑 | Cell Press论文速递
研究人员利用摩擦诱导石墨烯二维材料在摩擦界面原位生成晶态边界润滑膜,同时利用接触压力诱导1-十二烷醇润滑介质发生液-固相结构转变。在晶态边界润滑膜与固相1-十二烷醇分子层之间构建原位异质结,利用原位异质结的非公度剪切滑移特性,在液相环境中的固-液界面实现了结构超滑。本项研究解决了在液相环境中构建两个非公度接触晶体表面的科学问题,打破了液体超滑与结构超滑的界面壁垒,是连接液体超滑与固体超滑的重要纽带,促进了超滑理论的探索和实际应用的进步。
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韩国光云大学《AFM》:混合纳米多孔碳材料,用于汗液分析和心电图监测
研究利用在激光刻蚀石墨烯(LSG)中加入 MOF-on-MOF 衍生的表面功能化混合纳米多孔 C(f-HNPC)的独特性能,开发了一种用于汗液和心电图(ECG)监测的皮肤贴片。通过 KOH 活化实现的羟基 (OH) 官能化 NPC 可促进电极-电解质界面的电子传输。
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北航:自组装的3D CoSe基硫主体可实现高效、持久的多硫化物电催化转化,用于柔性锂硫电池
DFT计算表明,CoSe、Ti3C2Tx 和石墨烯的协同作用可以改善 LiPSs 的化学吸附和催化效果。在这种设计下,S@CCGM 阴极在 0.2C 电流密度下的初始容量为 1205.1mAh g-1,在1C下循环1000次后,每循环衰减率低至0.055%。此外,基于凝胶电解质的柔性袋式电池显示出良好的柔韧性和安全性能。这项研究有望为高性能柔性Li-S 电池硫宿主的合理设计提供新的见解。