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?《Matter》:高度有序致密的導(dǎo)熱石墨烯膜
高度取向的石墨烯膜在便攜式電子產(chǎn)品中可以被用作熱界面材料,然而大部分石墨烯膜都是由氧化石墨烯作前驅(qū)體制備得到,氧化石墨烯在熱解過(guò)程中表面官能團(tuán)的分解會(huì)使得石墨烯膜出現(xiàn)明顯的膨脹,影響其性能及應(yīng)用。 近日,韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所Rodney S.?Ruoff等人發(fā)現(xiàn)將小尺寸還原氧化石墨烯(rGO)加入到氧化石墨烯(GO)中,在3000℃熱處理后材料會(huì)有著較少的膨脹和較高的密度,隨后機(jī)械壓縮可以增加其密度,但會(huì)引入缺陷,再次在3000℃下熱處理可以得到高度取向的高質(zhì)量石墨烯膜,石墨烯膜的密度為2.1g/…
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二維介孔聚吡咯-氧化石墨烯異質(zhì)結(jié)助力高能量密度的無(wú)枝晶鋰金屬電池
為了提高電動(dòng)汽車(chē)等儲(chǔ)能設(shè)備的續(xù)航能力,開(kāi)發(fā)高能量密度、功率密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命的鋰金屬電池成為當(dāng)前領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而,由于生成不均勻的鋰枝晶和循環(huán)過(guò)程中的體積變化,鋰金屬電池面臨著循環(huán)性能差、安全性能低等問(wèn)題。因此,設(shè)計(jì)良好的納米結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)鋰離子的均勻分布和傳輸至關(guān)重要,有助于實(shí)現(xiàn)無(wú)枝晶的鋰金屬電池。 鑒于此,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所吳忠?guī)浹芯繂T等人設(shè)計(jì)了一種新型的介孔聚吡咯–氧化石墨烯二維異質(zhì)結(jié)構(gòu),并將其用作雙功能的鋰離子再分配器來(lái)調(diào)節(jié)鋰離子的逐步分布和鋰沉積行為,從而獲得了極其…
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石墨烯
中文名:石墨烯 英文名:Graphene 應(yīng)用領(lǐng)域:物理、材料、電子信息、計(jì)算機(jī)等 載流子遷移率:15000cm2/(V·s)(室溫) 導(dǎo)熱系數(shù):5300W/mK(單層) 理論楊氏模量:1.0TPa 石墨烯的發(fā)現(xiàn) 實(shí)際上石墨烯本來(lái)就存在于自然界,只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來(lái)就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬(wàn)層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過(guò),留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。 2004年,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃消洛夫…
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打破傳統(tǒng)思路 綠色制備氧化石墨烯
氧化石墨烯是一種重要的石墨烯衍生物,最初主要作為宏量制備石墨烯的前驅(qū)體,近年來(lái)由于其不同于石墨烯的諸多獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì)和廣闊應(yīng)用前景而越來(lái)越受到人們的重視。由于存在大量的含氧官能團(tuán),氧化石墨烯在水中具有良好的分散性,且易于組裝和功能化,因此廣泛用于制備多功能分離膜、高導(dǎo)高強(qiáng)纖維、超輕超彈性氣凝膠等多種功能材料,并且在電化學(xué)儲(chǔ)能、催化、生物醫(yī)藥、復(fù)合材料等方面表現(xiàn)出良好應(yīng)用前景。目前,氧化石墨烯主要是通過(guò)剝離氧化石墨來(lái)進(jìn)行制備。近日,中國(guó)科學(xué)院金屬研究所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家研究中心先進(jìn)炭材料研究部提出了一種電解水氧化的新方法,打破了150多年來(lái)通過(guò)強(qiáng)氧化劑對(duì)石墨進(jìn)行氧化的傳統(tǒng)思路,實(shí)現(xiàn)了氧化石墨烯的
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電解水氧化的新方法實(shí)現(xiàn)了氧化石墨烯的安全、綠色、超快制備
氧化石墨烯是一種重要的石墨烯衍生物,最初主要作為宏量制備石墨烯的前驅(qū)體,近年來(lái)由于其不同于石墨烯的諸多獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì)和廣闊應(yīng)用前景而越來(lái)越受到人們的重視。由于存在大量的含氧官能團(tuán),氧化石墨烯在水中具有良好的分散性,且易于組裝和功能化,因此廣泛用于制備多功能分離膜、高導(dǎo)高強(qiáng)纖維、超輕超彈性氣凝膠等多種功能材料,并且在電化學(xué)儲(chǔ)能、催化、生物醫(yī)藥、復(fù)合材料等方面表現(xiàn)出良好應(yīng)用前景。目前,氧化石墨烯主要是通過(guò)剝離氧化石墨來(lái)進(jìn)行制備。而氧化石墨的制備迄今已有150多年的歷史,無(wú)論是最早的Brodie方法(1859年),還是后來(lái)發(fā)展起來(lái)的Staudenmaier和Hummers方法,均是基于石墨與大量濃
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成功獲得新型氣凝膠
氣凝膠曾被譽(yù)為改變世界的新材料,在航空航天、國(guó)防等高技術(shù)領(lǐng)域及建筑、工業(yè)管道保溫等民用領(lǐng)域都有極其廣泛的應(yīng)用前景。從結(jié)構(gòu)上看,氣凝膠是由零維的量子點(diǎn)、一維的納米線或者二維的納米片等低維納米結(jié)構(gòu)經(jīng)三維組裝而成的超輕多孔納米材料。低維納米結(jié)構(gòu)的各種變量,如幾何形狀、尺寸、密度、表面形貌、化學(xué)屬性等參數(shù),都會(huì)對(duì)最終獲得的氣凝膠性能產(chǎn)生重要影響。到目前為止,已有多種低維納米結(jié)構(gòu)組裝成功能各異的氣凝膠,但這些納米結(jié)構(gòu)單元的尺寸均小于100納米,甚至僅僅為幾個(gè)納米。對(duì)于結(jié)構(gòu)單元的尺寸大于100納米的氣凝膠的…
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還原氧化石墨烯氣凝膠用于光熱轉(zhuǎn)換
太陽(yáng)能作為一種非常重要的可再生能源,其高效的轉(zhuǎn)換與利用一直研究熱點(diǎn)與前沿領(lǐng)域。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為廣泛使用的熱能,是太陽(yáng)能利用的重要途徑之一。其中光-熱(蒸汽)的轉(zhuǎn)換在海水淡化、污水處理、分餾、滅菌等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而傳統(tǒng)的光熱轉(zhuǎn)換效率較低,因此設(shè)計(jì)制備高效率、低成本的光熱轉(zhuǎn)換材料并研究其光熱轉(zhuǎn)換特性具有重要的科學(xué)意義和研究?jī)r(jià)值。南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的朱嘉教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)光學(xué)、熱學(xué)聯(lián)合調(diào)控和巧妙的供水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),基于對(duì)氧化石墨烯組裝體的微納結(jié)構(gòu)調(diào)控,實(shí)現(xiàn)了無(wú)聚光條件下高達(dá)83%的光熱(蒸汽)轉(zhuǎn)換效率。相關(guān)論文發(fā)表在Advanced Materials上(Advanced Materia