天津大学
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Nature Synthesis:用自由基介导的偶联方法合成单层和双层石墨烯片段
原子精确的单层石墨烯碎片具有尺寸和边缘相关的电子特性,是电子、光子学和自旋电子学的有效材料。然而,它们的合成仅限于几种类型的反应。此外,双层石墨烯片段可以表现出源自层间电子相互作用的独特特性,但获得稳定的双层结构仍极具挑战性。
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【锂电】AEM:具有动态键合石墨烯层的微型硅共价涂层实现稳定循环锂存储
寻求最先进的碳涂层来保护高容量硅负极,因为该负极具有低电导率、大的体积变化和快速降解的缺点。然而,当处理碳壳和尺寸变化剧烈的硅微粒(SiMP)之间的物理-电气断开时,这种方法是不够的。鉴于此,天津大学杨全红、吴士超等开发了共价涂层的策略,以建立坚固的封装结构。
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天津大学研发出石墨烯防冰涂料,自修复后还能保持良好除冰性能
相较于其他自愈合防冰涂料,这种自愈合防冰涂料的主要优势为:(1)不需要外界刺激,可实现自主愈合;(2)可在多种极端环境下愈合;(3)愈合后仍保持良好的除冰性能。
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天津大学–用二维还原石墨烯/Fe3O4纳米复合材料扩增的碳基丝网印刷电极作为监测环境流体中4-氨基酚的电分析传感器
本研究采用简单的化学方法合成了石墨烯/Fe3O4纳米复合材料,并用EDS和TEM对其进行了表征
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天大/北大:界面聚合修复的大尺度石墨烯用于氢同位素分离
解决Nafion/石墨烯器件在液相环境中的溶胀问题,同时采用界面聚合反应修复石墨烯上的缺陷,保证大尺度石墨烯器件的高完整性。同时构建新的模型进一步的阐明了石墨烯具有高分离比的原因,以及石墨烯在该过程中发挥的特定作用。
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天津大学刘宪华教授研究团队“用于海水淡化的石墨烯基膜:综述” | MDPI Polymers
天津大学刘宪华教授研究团队在 Polymers 上发表的文章首先使用文献计量的方法分析了石墨烯基膜用于海水淡化的整体发展趋势;其次总结了反渗透、正渗透和太阳能海水淡化领域的研究现状;最后在此基础上提出了该领域存在的差距和未来研究的方向。本研究结果有助于研究人员对该领域获得新的见解。
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天津大学领衔研制出新型有序大孔石墨烯碳质框架材料
天津大学“英才计划”特聘研究员吉科猛团队以金属盐和有机胶晶为原料模板,开发出了一种以石墨烯型碳、金属纳米晶等为基本功能单元构筑而成的高结晶度、高导电性三维有序大孔框架材料(简称OMGCs)。
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Phys. Rev. Applied| 剪纸启发的高性能热管理器
作者首先设计了一种二维蜂窝剪纸机构,两种类型的模块单元根据设定的几何关系进行排布并通过一系列铰接点连接组成,经过计算该剪纸机构的泊松比为−1。对其挤压和拉伸后,其能通过模块的旋转与耦合发生折叠和展开变形。将六边形模块作为其主要设计单元,便于后续将石墨烯蜂窝状的材料结构作为骨架,从而保证材料的稳定性。同时其结构具有足够的孔隙来提供变形的空间自由度,在材料中原子间存在斥力的情况下,也能在一定范围内实现对应变形。
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天津大学封伟AS:界面工程设计石墨烯-碳纳米管基高导热复合材料
研究者采用真空抽滤法制备了氧化石墨烯薄膜,通过在薄膜表面旋涂正硅酸乙酯并进行热解处理得到了负载SiO2的薄膜基底材料,进一步利用浮动催化化学气相沉积法在基底表面可控生长垂直定向碳纳米管阵列。经过研究发现经过简单的一步高温退火策略,中间层SiO2可原位转化为高导热SiC,实验表征结合理论计算共同证明了SiC键合的三维异质网络体系具备更稳定的界面,这对界面热传输性能的提升具有重要作用。
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室温下可快速自愈合的高导热聚合物/石墨烯复合材料
天津大学封伟教授团队使用乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为交联增强剂,聚2-[[(丁胺基)羰基]氧基]乙酯(PBA)作为软段,通过优化分子间的高密度氢键相互作用和分子间的强交联的比例,合成了一种具有高黏附力和快速完全自愈合的聚合物材料(PBA–PDMS)。然后,基于力-热耦合设计思想,以褶皱石墨烯(FGf)为导热填料,在真空条件下采用物理浸渍法得到了兼具高回弹、高导热、强界面黏附性、快速自愈合的导热复合材料(PBA–PDMS/FGf)。此外,PBA分子间氢键可在材料损伤处实现分子链段的重组,抑制和愈合材料的裂纹和分层,实现导热通道和碳骨架的重新构建。因此,室温下放置2 h,PBA–PDMS/FGf复合材料的导热性能和机械性能可恢复到初始状态。基于实验表征,诠释了复合材料结构损伤和导热性能损伤修复的机理,并在机械手传热验证了这一导热自愈合性能。
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天津大学丁辉教授研究团队:氧化石墨烯对复合正渗透膜性能和结构的影响丨MDPI Polymers
本文将氧化石墨烯 (Graphene Oxide, GO) 纳米颗粒 (50~150 nm) 掺杂到聚酰胺 (Polyamide, PA) 活性层和/或聚砜 (Polysulfone, PSF) 支撑层中,研究了 GO 对薄膜复合正渗透 (Thin-Film Composite Forward Osmosis, TFC-FO) 膜的形态和特性的影响。
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姜忠义Nat Commun:基于疏水链工程的防污氧化石墨烯油水分离膜
近日,天津大学姜忠义教授,吴洪教授构建了一种两亲性GO膜,并提出了一种疏水链工程策略来调节表面与油滴的界面相互作用,从而在高通量下实现超低污染。
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天津大学化工学院Zhongyi Jiang等–将氨基酸功能化氧化石墨烯纳米片加入Pebax膜用于CO2分离
在本研究中,我们选择氨基酸(精氨酸、组氨酸和半胱氨酸)直接交联改性氧化石墨烯纳米片,氨基酸在氧化石墨烯纳米片上的负载量大于20%。然后将改性的氧化石墨烯纳米片填充到Pebax基体中制备MMMs。
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天津大学《AS》:垂直排列折叠石墨烯增强的高导热粘合弹性体
综上所述,本研究建立了一种具有复杂功能热、传感和机械传导一体化的聚合物基复合材料的设计方法,为未来高性能聚合物基界面材料的设计和制备提供了理论基础和技术支持;也为软体机器人和仿生假肢的发展提供了广阔的潜在前景。
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天津大学《Small》:致密N掺杂3D石墨烯/碳纳米管薄膜,实现超高容量性能全固态超级电容器
研究提出制备了高质量的致密N掺杂3D多孔石墨烯/碳纳米管(N-3DG/CNTs)杂化薄膜,并将其用作生长Ni掺杂MnO 2(Ni-MnO 2)的基底。集成互连的架构赋予了 N-3DG/CNTs@Ni-MnO 2复合电极的高导电性和快速的离子/电子传输路径。