石墨烯

本文通過一種簡便的原位水熱法和冷凍干燥方法，開發(fā)制備出一種新型的碳納米管/還原型氧化石墨烯氣凝膠吸波材料。該氣凝膠具有極低的密度，并在18–26.5 GHz頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)了極強的介電損耗能力。強吸收、寬吸收頻帶，輕薄的性能使得CNT/石墨烯氣凝膠在電磁波吸收材料中具有很好的應(yīng)用前景。 近年來，由于電子行業(yè)及無線電通信技術(shù)的飛速發(fā)展，電磁輻射對人體健康和環(huán)境的影響比以往增加了很多。為了減少電磁污染，電磁波吸收材料受到越來越多的關(guān)注，這種材料可以通過它們的固有的磁性和介電損耗去衰減電磁能量將其轉(zhuǎn)化為…

2019年，瑞典皇家科學(xué)院評定將年度諾貝爾化學(xué)獎授予三位對鋰電池發(fā)展具有重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家John B. Goodenough、Akira Yoshino和M. Stanley Whittingham，這進(jìn)一步加強了社會各界對于未來能源的重視。同時，隨著柔性電子技術(shù)的發(fā)展，柔性鋰離子電池越來越受到人們的關(guān)注和研究，但是目前該研究領(lǐng)域還存在三個重大難題：機械靈活性差、能量密度低、安全性差，這限制了柔性鋰離子電池的商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。 2019年諾貝爾化學(xué)獎得主 【研究成果】 為了解決這三個行業(yè)難題，北…

外科手術(shù)仍然是目前治療實體瘤有效的療法之一，新輔助療法和術(shù)后輔助療法在患者的臨床結(jié)果中起著越來越重要的作用，因為腫瘤復(fù)發(fā)和傷口感染是術(shù)后的兩個主要挑戰(zhàn)。因此，為了獲得最大的治療效果，有必要采用術(shù)前和術(shù)后輔助治療相結(jié)合的方法來克服這兩個挑戰(zhàn)。類似于石墨烯，鍺烯（Ge；第14族，碳基）是最近描述的二維（2D） 烯，具有良好的穩(wěn)定性，導(dǎo)熱性和高光熱轉(zhuǎn)換效率。 【研究成果】 近日，哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院青年教師Wei?Tao團(tuán)隊與浙江大學(xué)Ji Xiaoyuan、杭州師范大學(xué)Xie Tian合作在Cell雜志旗下…

作為最早被發(fā)現(xiàn)和研究的二維材料，石墨烯具有非常優(yōu)異的物理和機械性能，比如面內(nèi)理論拉伸強度、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率分別可達(dá)130 GPa、108 S m-1和5300 W m-1 K-1，因此被認(rèn)為是最理想也是最具潛力的結(jié)構(gòu)和功能材料。 為了使石墨烯得到宏觀應(yīng)用，目前主流的策略是將小尺寸石墨烯衍生物(如氧化石墨烯GO)通過各種方法來組裝宏觀薄膜、纖維或塊體材料。然而大量的研究結(jié)果表明，通過組裝法制備的石墨烯宏觀薄膜材料的力學(xué)強度遠(yuǎn)低于預(yù)測值，而造成這一問題的主要原因是在石墨烯制備過程中，石墨烯面外柔性以及…

5月6日，被譽為“石墨烯駕馭者”的95后天才少年曹原分別在繼2018年在 Nature 以背靠背刊登了重大研究成果后，再次以第一作者兼共同通訊作者在Nature 上連發(fā)2篇論文。一時刷爆朋友圈，被稱為“海嘯”。 曹原是中國科大少年班10級的學(xué)生，大學(xué)班主任是蘭榮老師。不止曹原，近日來，中國科大少年班可謂是“波濤洶涌”。 5月1日與5月14日，曹原的兩個師兄妹，少年班09級與10級王武翟、季珠潤，先后以第一作者身份在國際頂級期刊《Science》上發(fā)表論文。 5月14日，《Nature》封面成果介…

電鏡除了用來拍照，還能做點更酷炫的事么？ 德國埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)ErdmannSpiecker教授及其同事近日展示了一種電鏡新玩法。他們通過在掃描電鏡（SEM）及透射電鏡（TEM）裝置中加入壓電臂，實現(xiàn)了原位清潔石墨烯薄膜表面，其潔凈程度達(dá)原子級別。此外，作者們在潔凈石墨烯表面上利用特定表面吸附物生長了石墨烯。 石墨烯的清洗利用了灰塵與石墨烯表面作用力微弱的特點，其清潔過程如拖地（圖1a）。作者們在SEM裝置中加入兩條前端連有金屬鎢探針的壓電臂（圖1b）。探針上下各一個，可從石墨烯膜上下兩面接…

MXenes，作為2D過渡金屬碳化物，氮化物或碳氮化物的一大類，引起了研究者們的極大關(guān)注，其主要是通過選擇性刻蝕將相應(yīng)的前驅(qū)體MAX相中A原子層刻蝕，形成2D的層狀結(jié)構(gòu)，其在化學(xué)和結(jié)構(gòu)上的多功能性使得MXenes在高導(dǎo)電性、大表面積等方面具有與石墨烯等其它二維納米材料的競爭優(yōu)勢，在多種應(yīng)用領(lǐng)域特別是在電池、超級電容器和催化等能量轉(zhuǎn)換和儲能領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 在前人的基礎(chǔ)研究上發(fā)現(xiàn)，前驅(qū)體的合成和蝕刻條件都將影響MXene的組成，如，MXene的不同表面基團(tuán)可以改變其費米能級，以及改變材料的…

水是人類社會生存與發(fā)展必不可少的重要自然資源。但是，由于分布不均，大量安全和清潔水資源的儲備有限，目前有超過10億人遭受飲用水短缺的困擾。太陽能蒸汽發(fā)電技術(shù)可能是目前使用可持續(xù)太陽能緩解飲用水短缺問題的最有前途的技術(shù)之一。光熱氣凝膠(PTMs)，通過將太陽能轉(zhuǎn)換成熱量集中在其表面，快速地加熱和蒸發(fā)薄層水，從而實現(xiàn)高蒸汽速率和能量轉(zhuǎn)換效率。其中，三維（3D）的石墨烯氣凝膠是目前研究最廣泛和最接近實際應(yīng)用的，其在太陽能產(chǎn)生蒸汽具有獨特優(yōu)點，如重量輕，柔性高，蒸發(fā)速率和能量效率高等特性。然而，有一個比…

2019年的冠狀病毒（COVID-19）影響了210多個國家和地區(qū)，并且主要通過呼吸道飛沫傳播。在高風(fēng)險地區(qū)，病人、醫(yī)生、甚至普通民眾都普遍使用一次性醫(yī)用口罩。然而，目前的普通外科口罩存在不能自我消毒，重復(fù)使用或回收用于其他用途等問題。為了處理這些用過的口罩，大多數(shù)國家只能使用焚燒法處理此類醫(yī)療廢物。產(chǎn)生的有毒氣體和高碳排放會嚴(yán)重危害環(huán)境。那么問題來了，新型口罩該如何設(shè)計？ 為此，香港理工大學(xué)李桂君課題組提出了一種獨特的方法對市售口罩進(jìn)行功能化處理，使其具有優(yōu)異的自清潔和光熱性能。研究人員采用雙…

二氧化氮（NO2）等氣體污染已成為現(xiàn)今環(huán)境與健康領(lǐng)域亟待解決的問題，開發(fā)可準(zhǔn)確、快速、高靈敏檢測低濃度氣體的氣體傳感器具有重要意義。還原氧化石墨烯（RGO）在制備高性能、低成本氣體傳感器方面具有潛力，但有三個問題限制了它的實際應(yīng)用：1）石墨烯氣體傳感器對多種氣體均有響應(yīng)，選擇性不佳；2）石墨烯片層容易產(chǎn)生堆疊、團(tuán)聚，導(dǎo)致氣體分子在石墨烯表面的吸附位點減少；3）將GO還原為RGO時，常用的還原劑（如氫醌、肼等）具有一定的毒性，帶來環(huán)境污染和操作安全性的問題。 基于此，中山大學(xué)吳進(jìn)副教授團(tuán)隊利用簡便…