天津大学
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面向电化学储能的实用化石墨烯技术
作者首先简要回顾了石墨烯在电化学储能中的发展历史与广泛应用,并讨论了不同维度的石墨烯材料的制备方法及其应用的材料基础。然后从导电、导热、致密储能出发,逐步梳理影响石墨烯性能发挥的关键科学问题,总结了近年来石墨烯应用于导电添加剂、散热材料以及致密储能器件的相关工作,重点介绍了几种典型的实用化石墨烯技术。最后,总结与展望了石墨烯面临的机遇与挑战,旨在为面向电化学储能的石墨烯产业化发展提供思路和启发。博士生贾怡然和张俊博士为本文共同第一作者,杨全红教授和陶莹副教授为本文通讯作者。
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今日推送:功能化金属有机框架和磁性氧化石墨烯的纳米复合材料用于Pb(II)的选择性吸附和高效测定
成功合成了一种新型的功能化MOF和磁性GO纳米复合材料(Fe3O4@C-GO-MOF ),具有高比表面积和足够的孔隙率。所制备的Fe3O4@C-GO-MOF纳米复合材料被用作一种新的MSPE吸附剂,用于选择性吸附和高效测定痕量铅离子。
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电子皮肤大汇总!基于石墨烯的触觉传感器
济南大学前沿交叉科学研究院刘宏教授课题组在本综述中总结了基于石墨烯及其衍生物构筑的各类型触觉传感器(电子皮肤)的研究现状。首先,简要介绍了石墨烯及其衍生物在触觉传感应用的相关概念和制备方法。然后,重点讨论了如何提高触觉传感器性能,总结了基于压容式、压阻式(基于一维、二维、三维石墨烯结构)、FET类型所使用的石墨烯材料的独特作用和优势。最后,概述了石墨烯传感器的发展前景和面临的挑战。我们希望这些讨论将有助于未来针对高质量石墨烯触觉传感器的研究。
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发光学报 | 石墨烯:引领光电器件发展的新“舵手”
近日,天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心 马雷 教授团队对近年来不同响应机制的石墨烯基光电器件的研究进展进行了总结,介绍了基于石墨烯光伏效应、光辐射热效应、光热电效应、等离子体辅助、光栅控效应和光电导效应的发展和应用前景,讨论了石墨烯基光电器件未来发展所面临的挑战。
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天津大学《EEM》:三维N掺杂碳纳米管/石墨烯复合气凝胶用于开发大功率微生物燃料电池阳极
优化电极材料的结构是设计高功率微生物燃料电池(MFCs)的有效策略之一。然而,目前电极材料存在一系列限制MFCs输出的缺点,例如高固有电阻、较差的电解质润湿性和低微生物负载能力。
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Small:添加剂辅助制备大规模高质量二维材料
天津大学胡文平教授团队系统综述了在二维材料CVD生长过程当中使用的不同添加剂,以及它们的重要作用。此外,还讨论了添加剂辅助制备二维材料的内在机理。
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JMST:石墨烯纳米片同时优化Al-Si泡沫材料的孔隙形态和力学性能
天津大学、中国民航大学等单位的研究人员采用新型快速粉末冶金发泡法制备了GNSs/Al-Si复合泡沫材料,并在GNSs表面喷涂了铜纳米颗粒(简称GNSs@Cu/Al-Si)。对GNSs孔隙形貌和Si析出相的细化进行了鉴定。通过准静态压缩实验,研究了GNSs对复合泡沫材料压缩性能及吸能性能的影响。
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天津大学《Small》:碳纳米纤维/石墨烯纳米片复合支架,用于超稳定无枝晶锂金属阳极
天津大学材料学院许运华教授团队等在《Small》期刊发表论文,研究通过原位生物制造方法制备了一种坚固且高度亲锂的细菌纤维素衍生的碳纳米纤维@还原氧化石墨烯纳米片(BC-CNF@rGO)复合支架作为无枝晶锂金属负极的主体。
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天津大学汪怀远教授团队CEJ:超高导热三维树脂复合材料
天津大学汪怀远教授团队采用预填充和热压法制备了具有三维连通填料网络结构的磺胺改性环氧复合材料(EG-SA/EP)。得益于互连网络,EG-SA/EP复合材料可达到98 W/m·K的超高热导率,远超过一些商业使用的金属,如碳钢、不锈钢等。与此同时,所设计的EG-SA/EP复合材料还表现出优异的电磁干扰屏蔽性能(足以屏蔽99.9999997%的入射电磁波)、高电导率和优良的热红外响应能力(仅需3 S即可将复合材料表面温度从19°C升到82°C)。
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耿德超教授、胡文平教授, Chem. Mater. 研究论文:液态铜银合金上制备自组装石墨烯阵列
该文章介绍了通过液态Cu-Ag合金的引入,实现了石墨烯的精确成核和生长,成功制备自组装石墨烯阵列。此外,通过适当调节Cu-Ag合金的成分,还可以得到石墨烯单晶的形状演变,从而可控地形成圆形石墨烯阵列。最后,通过石墨烯与金属表面的结合能进一步解释了石墨烯在液态Cu-Ag催化剂上的生长机理。
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四川大学刘向阳、王旭/天津大学封伟《AM》:氟化石墨烯的衍生化学与结构调控
本文对FG的最新研究进展较为全面综述,具体主要聚焦以下三个方面:1)FG的合成方法、性质及应用,主要针对近5年以来的新成果;2)FG的功能衍生化学反应和反应机理以及相应的应用拓展;3)FG的精细结构工程,具体包括氟类型、氟分布、相区、自由基密度、层间结构的控制等。同时,本文对该领域所存在的问题和未来挑战提出了自己的理解和展望
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天津大学汪怀远教授团队CEJ:具有高抗氧气腐蚀能力的石墨烯水性涂料
基于上述研发需求,天津大学汪怀远教授团队通过经济高效的方法制备了功能化纳米材料改性分散石墨烯(Gr),可使石墨烯在水中稳定分散90天以上,解决了石墨烯水分散和兼容性问题。此外自主设计了一种旋涂取向法,可使功能化石墨烯N-CQDs@Gr在水性涂层中平行于金属基板表面排布。这种涂层结构不仅抑制了石墨烯因团聚和导电引发的金属微电偶腐蚀,而且最大化了石墨烯的阻隔性能。
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通过石墨烯的造孔和掺杂改变过氧单磺酸盐的活化路径
在通过高级催化氧化技术降解水体中痕量有机污染物的过程中,非自由基路径是以氮掺杂石墨烯为催化剂,过氧单磺酸盐为氧化剂的体系中的主要反应路径,但由于氧化过程在催化剂表面进行,会破坏催化剂结构,降低催化剂的稳定性,在本工作中,我们通过氮,硫异原子掺杂,氢氧化钾造孔等过程将非自由基氧化过程转化为自由基过程,为提高高级催化氧化过程中碳基催化剂的稳定性提供了可能。
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天津大学《Carbon》:导热,自修复和弹性聚酰亚胺共聚物填充到垂直排列碳纳米管复合材料,用于智能热界面
天津大学材料科学与工程学院封伟教授团队在《Carbon》期刊发表论文,研究通过柔性和刚性链段交联的自修复和弹性聚酰亚胺共聚物(EMPI)被均匀地填充到垂直排列的碳纳米管(VACNT)的森林的间隙中。
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ACS Catal.: 通过多孔工程和掺杂策略调控石墨烯上的自由基/非自由基途径
有鉴于此,天津大学彭文朝副教授和阿德莱德大学段晓光研究员等人,使用ZnCl2,KOH和CO2活化氮和硫共掺杂的石墨烯(N,S-G),以开发出不同的缺陷和功能,所制备的石墨烯材料用作过氧单硫酸盐(PMS)活化的无金属催化剂,并探究了所制成材料的不同活化途径。