郑州大学
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郑州大学刘佩Chemical Science :石墨烯氧化物异质结构膜实现酸碱中和反应中的高效能量转换
这一异质系统为捕获酸碱中和中储存的潜在能量并以电能形式释放提供了理想的平台。此外,这项研究不仅为处理工业酸碱废液提供了新视角,还展示了化学辅助因素在增强化学势驱动能量转换中的广阔潜力。然而,实际应用中废水溶液包含许多杂质,污堵仍然是膜技术在实际水条件下应用的主要挑战。除了严重的生物污染外,有机或无机污染物通常也会损害跨膜离子传输,表现为离子通量的急剧下降。另一个挑战是与纳米流体学发电机制作可靠的电气接口,因为目前使用的Ag/AgCl参比电极寿命有限。
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郑大许群团队: 精准引入含 B 官能团实现二维石墨烯磁学性能调控
首先以超临界二氧化碳手段将体相石墨烯剥离为多层纳米片,充分暴露 C=C 位点,为不完全烯烃加成反应提供丰富反应位点。同时以硼酸为 B 源,借助不完全烯烃加成反应向二维石墨烯结构中引入端基 -B(OH)₂ 官能团,进而引入铁磁交换作用 (Ferromagnetic Coupling) 所需未配对电子,成功制备了具有良好室温铁磁性的二维石墨烯材料。
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郑州大学《AFM》:受珍珠层启发,基于碳纳米管/石墨烯/TPU毡的多层柔性传感器,用于机器学习辅助手势识别
通过设计一种具有互不干扰导电网络的多层结构,所制备的 CGGTM 具有检测限低(0.05% 应变)、灵敏度高(测量系数 GF > 152537)、检测范围大(高达 364% 应变)、响应/恢复时间快(80 毫秒/100 毫秒)和卓越的循环耐久性(高达 1000 次循环)等特点。此外,当 CGGTM 组装成一个三电纳米发电机(TENG,3 × 3 cm2)时,也表现出令人满意的三电性能,包括高三电输出(开路电压 Voc = 135.4 V,短路电流 Isc = 1.25 µA)和功率密度(88 mW m-2),实现了可靠供电、自供电传感和脉冲监测能力。最后,CGGTM 成功应用于生物信号的收集和机器学习算法辅助下的多手势动作识别,为未来的手势智能交互带来了希望。
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郑州大学申长雨/刘春太团队Water Research:嵌入功能化氧化石墨烯杂化膜的两亲性离子共价有机骨架用于废水中超快提取铀
GPX-5的吸附机制主要涉及铀原子的相对活跃的7s和5f轨道与磺酸基团中的硫和氧的2p轨道之间的相互作用,从而形成配位键。此外,主要由静电吸引力驱动的弱相互作用也在吸附过程中发挥作用。该研究提供了一种简单且可扩展的方法来制造GO-COF层状复合膜,展示了从废水中提取铀的有希望的应用前景。
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郑州大学,香港城市大学,Small:3D打印钒酸钾铵/氧化石墨烯气凝胶实现高容量长循环的钾离子电池正极的定制化构筑
该研究开发了一种通过3D打印技术制造的富含氧空位的钾铵钒酸盐(KNVOv)/还原氧化石墨烯(rGO)微格气凝胶正极材料,展示了其在钾离子电池中的优异性能。研究表明,这种3D打印的KNVOv/rGO电极在50 mA g−1的电流密度下经过200次循环后保持了109.3 mAh g−1的高放电容量,并且在500 mA g−1的高电流密度下经过2000次循环后仍然保持了75.8 mAh g−1的放电容量。
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郑州大学《Adv Sci》:3D打印亲钠Co3O4@C/rGO纳米片,用于超长周期金属钠电池
研究通过三维打印(3D)方法展示了沉积在还原氧化石墨烯(Co3O4@C/rGO)上的 Co3O4 和碳复合材料的分层结构微网格框架,该框架的多孔结构可控,高度和宽度可调,可用于无树枝状的 Na 金属沉积。结合光谱和计算分析,证实了立方 Co3O4 相的亲钠性、便捷的 Na 金属沉积动力学和富含 NaF 的固体电解质相(SEI)的形成。
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郑州大学孙红玲团队《ACS AMI》:高导电CCNF/rGO复合水凝胶,用于柔性智能电子产品
研通过自由基共聚加甘油浸泡的策略,制备了一种高拉伸导电性聚(丙烯酰胺-共-SBMA)/羧基纤维素纳米纤维(CCNF)/rGO纳米复合有机水凝胶(MSCG-OH),它具有可逆的粘附和自修复能力、良好的光热转换性能、优异的环境稳定性以及可靠的应变和温度双重传感。
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郑州大学王烨先进功能材料AFM:基于3D打印技术构建的亲钠Nb2CTx/还原氧化石墨烯单体:实现钠金属负极的长循环稳定性
通过构建Nb2CTx/rGO气凝胶单体,实现了钠金属的均匀沉积和稳定的固态电解质界面(SEI)层的形成。这种结构不仅提供了大的比表面积以减少电极表面的电流密度,还通过其层次多孔结构促进了电解液的有效渗透,确保了电解液与电极之间的紧密接触。此外,Nb2CTx纳米片的亲钠特性增强了钠离子的成核和沉积稳定性。
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郑大新材料创新成果,正被广东、福建看好|甲子汇科
自2001年7月课题组成立以来,许群教授课题组研究方向集中在利用绿色化学手段制备功能性纳米材料,包括超临界流体诱导聚合物结晶及其自组装、超临界流体技术制备层状纳米材料及其功能化、超临界流体作为外场制备生物功能材料、静电纺丝技术制备功能性吸附材料、不同聚合物体系衍生制备纳米碳材料及其功能性的研究等。
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郑州大学《Langmuir》:柔性网格石墨烯电热薄膜,用于管道/机翼去冰等
网格结构的设计使电热膜具有一定的整体透明度。可以通过石墨烯线之间的透明网格实时观察加热。石墨烯网格结构的电导率可以通过优化石墨烯线宽来调节。对于线宽为1575μm的柔性电热膜,在15V的外加电压下可以达到165°C的高温。柔性电热膜可以包裹在需要加热的器件表面,网格设计保证实时检测,在除冰、加热等领域展现出巨大的应用前景。
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【材料】超临界二氧化碳赋予氧化石墨烯宏观室温铁磁性
具体来说,由SCCO2携带H2O2,在石墨烯层间引入羟基和羰基等含氧基团,有效破坏了石墨烯的共轭大𝜋 键,改变了其电子的自旋密度和磁矩;进一步SCCO2提供的局部应力将有效克服反应能垒,通过平面外的氧桥接相邻的石墨烯层,进一步增强其铁磁性。
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新材料产业“生根”,90 后博士返乡成“双一流” 高校硕导丨爱上河南的N个理由
在实验室里,赵楠正穿着一件白大褂,全神贯注地测试着产品的稳定性,他说,“我研究的材料主要以生物基石墨烯为主,看着自己的研究成果应用到了现实生活中,真的很有成就感。”
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郑州大学《ACS AMI》:TPU/石墨烯的多功能应变传感器,用于智能可穿戴和人机交互等
采用静电纺丝法制备TPU-PEO纤维膜,形成具有多孔结构的TPU网络结构,并通过水洗和无水乙醇刺激压接。随后,在超声波的协助下,GNP有效地附着在孔隙和纤维上。多孔结构有利于GNPs导电颗粒的粘附,有效增强了传感器的电气和传感性能。
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郑州大学《Small》:综述!垂直石墨烯的制备、结构工程及新兴能源应用研究进展!
为了获得更好的电极反应动力学和更高的电化学性能结构稳定性,垂直取向石墨烯纳米片已成为比其他材料(如碳纳米管、碳纳米管、随机分布的石墨烯和类石墨烯粉末)更有前途的候选材料。本综述对 VG 的制备方法进行了阐述,主要分为溶液法和真空法。