石墨烯

本文通過(guò)一種簡(jiǎn)便的原位水熱法和冷凍干燥方法，開(kāi)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(shí)現(xiàn)了極強(qiáng)的介電損耗能力。強(qiáng)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(lái)，由于電子行業(yè)及無(wú)線電通信技術(shù)的飛速發(fā)展，電磁輻射對(duì)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(lái)越多的關(guān)注，這種材料可以通過(guò)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(píng)定將年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位對(duì)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(qiáng)了社會(huì)各界對(duì)于未來(lái)能源的重視。同時(shí)，隨著柔性電子技術(shù)的發(fā)展，柔性鋰離子電池越來(lái)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(gè)重大難題：機(jī)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(jiǎng)得主 【研究成果】 為了解決這三個(gè)行業(yè)難題，北…

外科手術(shù)仍然是目前治療實(shí)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(lái)越重要的作用，因?yàn)槟[瘤復(fù)發(fā)和傷口感染是術(shù)后的兩個(gè)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(lái)克服這兩個(gè)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(duì)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(jī)械性能，比如面內(nèi)理論拉伸強(qiáng)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(guò)各種方法來(lái)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(guò)組裝法制備的石墨烯宏觀薄膜材料的力學(xué)強(qiáng)度遠(yuǎn)低于預(yù)測(cè)值，而造成這一問(wèn)題的主要原因是在石墨烯制備過(guò)程中，石墨烯面外柔性以及…

5月6日，被譽(yù)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(shí)刷爆朋友圈，被稱為“海嘯”。 曹原是中國(guó)科大少年班10級(jí)的學(xué)生，大學(xué)班主任是蘭榮老師。不止曹原，近日來(lái)，中國(guó)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(gè)師兄妹，少年班09級(jí)與10級(jí)王武翟、季珠潤(rùn)，先后以第一作者身份在國(guó)際頂級(jí)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(lái)拍照，還能做點(diǎn)更酷炫的事么？ 德國(guó)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(guò)在掃描電鏡（SEM）及透射電鏡（TEM）裝置中加入壓電臂，實(shí)現(xiàn)了原位清潔石墨烯薄膜表面，其潔凈程度達(dá)原子級(jí)別。此外，作者們?cè)跐崈羰┍砻嫔侠锰囟ū砻嫖轿锷L(zhǎng)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(diǎn)，其清潔過(guò)程如拖地（圖1a）。作者們?cè)赟EM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(gè)，可從石墨烯膜上下兩面接…

MXenes，作為2D過(guò)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(guò)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在多種應(yīng)用領(lǐng)域特別是在電池、超級(jí)電容器和催化等能量轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)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(fèi)米能級(jí)，以及改變材料的…

水是人類社會(huì)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(chǔ)備有限，目前有超過(guò)10億人遭受飲用水短缺的困擾。太陽(yáng)能蒸汽發(fā)電技術(shù)可能是目前使用可持續(xù)太陽(yáng)能緩解飲用水短缺問(wèn)題的最有前途的技術(shù)之一。光熱氣凝膠(PTMs)，通過(guò)將太陽(yáng)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(shí)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(shí)際應(yīng)用的，其在太陽(yáng)能產(chǎn)生蒸汽具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，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(gè)比…

2019年的冠狀病毒（COVID-19）影響了210多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，并且主要通過(guò)呼吸道飛沫傳播。在高風(fēng)險(xiǎn)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(wèn)題。為了處理這些用過(guò)的口罩，大多數(shù)國(guó)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(huì)嚴(yán)重危害環(huán)境。那么問(wèn)題來(lái)了，新型口罩該如何設(shè)計(jì)？ 為此，香港理工大學(xué)李桂君課題組提出了一種獨(dú)特的方法對(duì)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(wèn)題，開(kāi)發(fā)可準(zhǔn)確、快速、高靈敏檢測(cè)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(gè)問(wèn)題限制了它的實(shí)際應(yīng)用：1）石墨烯氣體傳感器對(duì)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(diǎn)減少；3）將GO還原為RGO時(shí)，常用的還原劑（如氫醌、肼等）具有一定的毒性，帶來(lái)環(huán)境污染和操作安全性的問(wèn)題。 基于此，中山大學(xué)吳進(jìn)副教授團(tuán)隊(duì)利用簡(jiǎn)便…