新加坡国立大学
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Science Advances | 诺奖得主:二维材料制备和最新应用视角!
本研究旨在填补这一空白,通过构建亚纳米异质通道膜来探索复杂纳米通道中的流体传输机制。为此,科学家们合成了由还原MXene(Ti3C2)和石墨烯交替堆叠而成的异质通道膜,并进行了结构表征和流体传输速率的实验测量。通过这项研究,科学家们开发了一个新的亚连续流模型,通过建立表面-流体相互作用的直接关系,能够更准确地预测溶剂在亚纳米裂缝孔膜中的传输。这一研究工作为设计先进膜材料并解决工业分离挑战提供了重要的理论和实验基础。
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石墨烯!Nature Synthesis!
有鉴于此,新加坡国立大学吕炯、Chun Zhang、清华大学王笑楠等报道将探针化学技术和人工智能结合,发展了化学家直觉式原子机器人探针(chemist-intuited atomic robotic probe)概念。这种方法能够进行原子精度的单分子操作,并且合成精度达到单个化学键的单分子量子π磁体。
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新加坡国立大学吕炯教授团队Precision Chemistry综述 | 利用探针化学在纳米石墨烯中实现π磁性的原子级精准调控
文章回顾了近年来利用原子操纵技术精准合成与调控单分子π磁体的进展,并对该领域的未来发展做出了展望。
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新加坡国立大学《ACS NANO》:通过共混纺辅助冷冻铸造的可定制弹性多功能石墨烯气凝胶
这种方法为创造可定制的多材料、多尺度结构石墨烯气凝胶提供了极大的自由度。例如,我们制造了碳化硅颗粒改性碳纤维增强石墨烯(SiC/CF-GA)气凝胶。所制备的气凝胶具有超轻、高弹性、抗疲劳压缩(50%应变下1000次循环)等优异性能。
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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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新加坡国立大学Aleksandr Rodin、Jiong Lu课题组–石墨烯中类质子原子电荷的栅调谐共振态及屏蔽效应
我们设计了一种新的途径,通过后(N)离子注入到背栅石墨烯器件中,将点电荷原子级精确地实施到石墨烯晶格中。N掺杂剂表现为面内类质子电荷,表现为在导带中形成特征共振态。
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膜分离,最新Nature Materials!
如何实现大面积碳纳米管的精确排列和石墨烯片层的完美堆积存在技术瓶颈,导致膜分离性能难以达到理论预测值,极大地限制了膜的实际应用。二维多孔碳材料,如石墨炔、二维共轭聚合物等近年来受到较大的关注,理论研究表明其具有垂直于膜平面的一维传质通道,且通道的尺寸和化学性质可以通过单体分子设计进行调控。目前,二维多孔碳材料膜的可控制备仍然难以实现,阻碍了其在分子尺度分离过程中的应用。
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科学家研发“元弦”传感器:实时监测大脑和肠道化学信号,为“脑-肠轴”研究提供硬件工具
据了解,“元弦”最终呈现出的是包裹在弹性体(橡胶)里的石墨烯网络结构。“石墨烯本身不是很可拉伸,但如果它像网状缠绕在一起,嵌入在橡胶中,它就变成了可拉伸。”李金星解释说。而刘宇鑫则表示,他们还采用激光技术把它做成了几百微米大小,里面也加入了一些纳米颗粒,可以提高同时测量多巴胺和血清素的灵敏度和选择性。
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AFM:基于2D石墨烯-纤维素水凝胶的电热控制水阀
近日,新加坡国立大学Daria V. Andreeva,Kostya S. Novoselov通过羟丙基纤维素(HPC)与氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)的自组装,利用HPC在疏水和亲水状态之间切换的能力,构建了严重具有耦合电温度调节功能的新型2D水凝胶。
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济南大学徐彩霞、刘宏,中科院物理所谷林AM:电化学剥离同步掺杂石墨烯构筑可集成柔性微型储能器件
济南大学刘宏、徐彩霞教授课题组联合新加坡国立大学John Wang教授课题组及中国科学院物理研究所谷林教授课题组采用电化学剥离的方法制备了高品质氯掺杂的石墨烯材料,并用于高性能柔性超级电容器的开发。
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济大刘宏/徐彩霞、物理所谷林、NUS Wang《Adv. Mater.》: 模板辅助-转印法构筑氯掺杂石墨烯基的可集成化柔性器件
该课题组采用了一种简便高效的电化学剥离法成功制备了氯掺杂的少层石墨烯,并利用模板辅助-转印的方法制备了可集成化的柔性叉指电极,最终构筑了高性能柔性微型储能器件。
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中国学者静电纺出单层石墨烯膜用于纳滤,解决能耗问题并获超高乙醇渗透率
近期,新加坡国立大学张岁团队以铜箔上生长的单层石墨烯为接收器,通过简便的 PAN 和 PVDF 静电纺丝技术,将单层石墨烯与纳米纤维薄膜牢固结合在一起,制备出了单层石墨烯溶剂纳滤膜。该薄膜具有优异的有机溶剂纳滤性能,乙醇渗透率达到了创纪录的156.8 L·m-2·hour-1·bar-1,对玫瑰红染料的截留率超过 94.5 %,表现出了更优的渗透率和选择性。
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新加坡国立大学王定官Small:表面合成具有可变带隙的多孔石墨烯
借助表面合成方法,新加坡国立大学王定官博士等成功制备两种具有大带隙(bandgap)的多孔石墨烯框架。通过两步热处理分别诱导脱卤和脱氢的两种碳-碳偶联反应,进而得到纳米孔石墨烯-1和纳米孔石墨烯-2。
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Small:可变带隙纳米多孔石墨烯的表面合成
调节纳米多孔石墨烯的带隙对于诸如有机杂化器件中的电荷传输层等应用是可取的。该领域的关键是能够合成具有可变孔径和可调带隙的2D纳米多孔石墨烯。有鉴于此,近日,新加坡国立大学Andrew T. S. Wee教授,吴继善教授以及香港理工大学杨明助理教授(共同通讯作者)等合作展示了具有可变带隙的纳米多孔石墨烯的表面合成。
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Sci. Adv.:具有超高乙醇渗透率的单层石墨烯膜
近日,新加坡国立大学Sui Zhang团队(通讯作者)提出了一种简便且通用的静电纺丝方法,可在具有高孔隙率的不同聚合物载体上实现纳米多孔石墨烯膜,以实现有效的扩散和压力驱动分离。导电石墨烯在静电纺丝过程中作为高多孔纳米纤维沉积的极佳受体,从而使石墨烯能够直接附着到载体上。同时,一种通用的“粘合剂”添加剂可以增强石墨烯层和聚合物载体之间的粘附力,从而在由不同聚合物制成的纳米纤维上实现高石墨烯覆盖率。