石墨烯研究

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萨拉托夫国立技术大学Victor V. Sysoev等--用于室温下选择性甲醇和乙醇检测的片上多传感器阵列:石墨烯羰基化的商业化

为了满足社会在众多重要应用和物联网发展中的要求,人们对能够在室温下工作的人工嗅觉单元(或电子鼻)提出了很高的要求。衍生的2D晶体被认为是这方面的传感元件选择,释放了受当前半导体技术限制的先进电子鼻技术的潜力。在此,本研究考虑了基于孔矩阵混合羰基化(C-ny)石墨烯膜的片上多传感器阵列的制备和气敏性能,该膜的厚度和酮基浓度逐渐变化,最高可达12.5at.%。C-ny石墨烯对甲醇和乙醇的化学电阻响应增强,当与空气混合时,浓度为100ppm,以符合OSHA允许的暴露限值。在通过核心级技术和密度泛函理论进行彻底表征后,确定了C-ny石墨烯穿孔结构和大量酮基在推进化学电阻效应中的主导作用。为了推进实际应用,利用多传感器阵列的矢量信号,通过线性判别分析对所研究的醇进行了选择性判别,并显示了所制造的芯片的长期性能。
2023年6月1日
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捷克科学院物理研究所Jiří Červenka等--用于高导电石墨烯气凝胶的氧化石墨烯中逆转老化和缺陷的通用策略

从氧化石墨烯前体生产高度稳定、无缺陷和导电的3D石墨烯结构具有挑战性。这是因为氧化石墨烯是一种亚稳态材料,其结构和化学性质因老化而演变。老化改变了附着在氧化石墨烯上的氧官能团的相对组成,并对还原氧化石墨烯的制造和性能产生负面影响。在这里,我们报道了一种使用氧等离子体处理逆转氧化石墨烯前体老化的通用策略。这种处理降低了氧化石墨烯薄片的尺寸,并恢复了负ζ电位和水中悬浮液的稳定性,从而能够使用水热合成制备紧凑且机械稳定的石墨烯气凝胶。此外,我们采用高温退火来去除还原氧化石墨烯中的含氧官能团并修复晶格缺陷。该方法允许获得具有390S/m的电导率和低缺陷密度的高导电石墨烯气凝胶。使用X射线光电子和拉曼光谱对羧基、羟基、环氧化物和酮氧物种的作用进行了彻底的研究。我们的研究为氧化石墨烯从室温到2700°C的老化和热还原过程中发生的化学转变提供了独特的见解。
2023年6月1日
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新技术更有效去除水中重金属

由于淡水短缺影响着全世界数百万人,科学家和工程师一直在寻找新的方法来过滤掉水中不需要的金属和矿物质,同时保留这些元素以在其他地方重新使用。
2023年5月29日
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中科院苏州纳米所Xiaochun Zhou课题组--具有互穿网络的可回收的独立式微孔层用于可持续性燃料电池

燃料电池的商业化不可避免地带来回收问题。因此,实现燃料电池的高可回收性对其可持续发展尤为重要。在此,制备了具有互穿网络的可回收独立微孔层
2023年5月15日
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国防科技大学Junzong Feng课题组--低铂燃料电池的单原子和分级孔隙气凝胶限域策略

负载在金属-N-C气凝胶上的Pt基纳米粒子的制备过程示意图及相应的结构模型(黄球代表Pt原子,黑球代表碳原子,绿球代表金属原子,蓝球代表氮原子。).
2023年5月12日
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中国科学院半导体研究所Ping-Heng Tan课题组--石墨烯中拉曼散射量子相干路径的调控

石墨烯是通过调整掺杂或激光激发能量来研究量子干涉路径相干性的理想平台。后者产生拉曼激发曲线,可以直接了解中间电子激发的寿命,因此可以直接了解迄今为止仍然难以捉摸的量子干涉。在这里,通过调整掺杂高达
2023年5月10日
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韩国蔚山科学技术大学JaephilCho课题组--碳化物介导的催化氢解:富缺陷石墨烯作为锂宿主实现高性能液态和全固态锂金属电池

锂金属是下一代锂电池最有前途的负极。尽管如此,其不均匀的锂成核、枝晶生长和无限体积变化导致电池快速失效并阻碍了其实际应用。在这里,提出了一种通过碳化物介导的催化氢解在碳基质上生长的有缺陷的石墨烯壳作为稳定的锂金属主体。它的表面有许多带有缺陷石墨烯壳的纳米通道,可以有效地引导无枝晶的锂沉积并容纳合理数量的金属锂,而不会发生严重的电池体积变化。由于这些特性,主体在碳酸盐电解质全电池评估中表现出良好的循环稳定性(500
2023年5月6日
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天津大学--用二维还原石墨烯/Fe3O4纳米复合材料扩增的碳基丝网印刷电极作为监测环境流体中4-氨基酚的电分析传感器

水污染物分析是水质调查的重要手段。另一方面,4-氨基酚是一种对人体有害的高危化合物,其检测和测量对地表水和地下水水质的调查具有重要意义。本研究采用简单的化学方法合成了石墨烯/Fe3O4纳米复合材料,并用EDS和TEM对其进行了表征,结果表明,在二维还原石墨烯纳米片(2D-
2023年4月27日
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郑州大学xu zhang等--石墨烯薄膜上纳米线的自组织生长

纳米线(NWs)在石墨烯薄膜上的自组织生长是通过金属有机化学气相沉积的范德瓦尔斯外延机制实现的。这是一个基本的现象,与已知的生长机制,如自催化和金属催化的纳米线生长有着质的区别。我们提出了一个理论模型,解释了InGaAs
2023年4月26日
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贾达普大学Kalyan K. Chattopadhyay等--作为非挥发性电阻式开关装置活性层的穿孔涡轮石墨烯

利用单步热解法,从天然废料--死亡的九重葛苞片中合成了穿孔的涡轮层石墨烯(PTG)片,并首次用它建造了一个电阻开关(RS)存储器件。在这里,由于石墨烯片的相邻层之间的涡轮层堆叠,这些大面积的多层石墨烯片的边缘是高度导电的。这些嵌入在绝缘聚合物基体内的高导电PTG片可以作为电阻式开关存储器件的活性层。这种混合结构通过简单的偏置电压变化在两个不同的电阻状态之间显示出非线性的电阻变化。陷阱辅助的空间电荷限制的传导可以实现高电阻状态(HRS),而低电阻状态(LRS)是通过直接传导实现的。为了获得最佳性能的器件,已经进行了一些优化,如聚合物基质的变化、PTG和聚合物浓度的变化、活性层厚度的变化和顶部电极面积的变化。性能最好的器件显示了电流-电压数据的可重复性(>200次),低功耗(SET电压104),长保留时间(>104
2023年4月26日
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北京师范大学Ya-Ning Ren和Lin He等--低角度扭曲的双层石墨烯中局部子度格旋转的实空间映射

在二维小角度扭曲双层中,范德瓦尔斯(vdW)层间相互作用引入了原子尺度的重建,它由局部亚度晶格旋转的摩尔周期性网络组成。然而,亚度晶格旋转的实空间测量需要极高的空间分辨率,这对实验来说是一个突出的挑战。在这里,引入了最顶层的小周期石墨烯摩尔纹作为放大镜,将小角度扭曲的双层石墨烯(TBG)中的亚安斯特罗姆晶格畸变放大约2个数量级。最上面的石墨烯摩尔纹的局部摩尔周期和系统的低能量范霍夫奇点被底层TBG的原子尺度重建所改变,从而使结构和电子特性中的亚度晶格旋转的网络的实空间映射成为可能。我们的结果表明,通过测量最顶层莫雷超晶格的周期来研究vdW系统中的亚度晶格旋转是非常容易的。
2023年2月27日
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中国科学与技术大学Song Wang和Jun Jiang等--层间电荷转移调控电荷/石墨烯二维异质结的单原子催化活性

单原子催化剂具有结构和活性可调的特点,在能源和环境领域的应用引起了人们的广泛关注。在这里,我们提出了单原子催化二维石墨烯和电子异质结构的第一性原理研究。电化层中的阴离子电子气使大量的电子转移到石墨烯层,转移的程度可以通过选择电子转移来控制。电荷转移调节了单个金属原子的d轨道电子占有率,提高了析氢反应和氧还原反应的催化活性。吸附能EADs和电荷变化ΔQ之间的强相关性表明,界面电荷转移是异质结构催化剂的关键催化参数。多项式回归模型证明了电荷转移的重要性,并准确地预测了离子和分子的吸附能。本研究为利用二维异质结构获得高效的单原子催化剂提供了一种策略。
2023年2月27日
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香港城市大学Rui-Qin Zhang和吉林大学Yan Xue、Zhigang Wang等--超原子对石墨烯层间距的调节

由于天然原子种类有限,并且制备的纳米颗粒具有低尺寸的多分散性,因此通过改变石墨烯的层间距在原子水平上调整其有趣的财产仍然是一个挑战。在这里,我们证明了超级原子可以通过在石墨烯层之间提供可调节和稳定的插层单元来弥补缺陷,从而有效控制层间距离。我们的计算表明,对于嵌入石墨烯夹层之间的Au20超级原子,随着其密度从2.1×10-3增加到4.0×10-3超级原子/Å2,石墨烯夹层间距从9.3增加到11.4Å。Au20保持与石墨烯层处于分散相互作用主导的物理吸附状态,直到密度降低到1.6×10–3超级原子/Å2,之后石墨烯可以粉碎Au20,从而形成具有变形Au20的化学吸附的石墨烯结构。这项工作表明,超原子在膜分离应用中具有重要的前景。
2023年2月24日
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加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所--激光还原氧化石墨烯电极检测致病性大肠杆菌

石墨烯材料由于具有高比表面积、独特的电化学性质和生物相容性等独特的性质,在电化学生物传感领域引起了人们的兴趣。然而,石墨烯电极的规模化生产仍然是一个挑战,它通常是缓慢、昂贵和低效的。将直接写入(激光划线和喷墨打印)与印章转移相结合的方法。在这个过程中,氧化石墨烯被激光同时还原和图案化,然后被压印在聚酯薄片上。转移的电极用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱和电化学方法进行表征。通过对大肠杆菌的电化学测试,证明了该电极的生物传感性能。这些生物传感器具有很宽的动态范围(917-2.1×107CFU/mL),只使用5μL的样品就可以检测到低限(283CFU/mL)。测试也在添加的人工尿液中得到验证。该传感器被集成到由智能手机驱动和测量的便携式无线系统中。这项工作展示了将这些生物传感器用于现实世界中的护理点应用的潜力。
2023年2月24日
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韩国首尔延世大学工学院cheolmin park等--具有mxene气凝胶-有机水凝胶双层的耐湿潮湿驱动能源发生器

利用电离水分与亲水性材料的优先相互作用的独立式和薄膜型水分驱动能量发生器(MEGs)是一件有意义的事情,因为它们的可穿戴性和便携性不需要水容器。然而,大多数这种MEGs工作在有限的湿度条件下,这提供了很大的水分梯度。本文提出了一种高性能的MEGs,在各种环境中具有可持续的电力生产能力。该双层装置由表面带负电荷的亲水MXene
2023年2月23日
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郑州大学Feng-Mei Guo等--由MXene纳米片和微凝胶组装的双向排列MXene杂化气凝胶用于超级电容器

MXene纳米材料具有高电导率、丰富的表面官能团和大的表面积,是最有前景的超级电容器电极材料之一。然而,基于MXene的电极可能会由于MXene纳米片的自我重新堆积而导致离子可及表面积低和离子转运途径受阻。为了优化电极,抑制纳米片的自重新堆积和增加电化学活性位点至关重要。在这项工作中,我们利用一种简单的双向冷冻铸造和冷冻干燥方法,制备了由MXene纳米片和微凝胶组装而成的双向排列的MXene杂化气凝胶(A-MHA)。在A-MHAs中,双向排列的结构与三维结构的微凝胶一起,可以通过暴露更多的活性位点和确保电解质的自由运输,提高离子可及的表面积,并提供更多的无障碍通道。MXene微凝胶含量为40
2023年2月23日
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堪萨斯大学Wai-Lun和ChanHui Zhao等--混合异质结构在石墨烯中产生长寿命和移动光载流子

本研究报告了在由单层石墨烯、少数层过渡金属二醇化物和有机半导体F8ZnPc形成的混合范德华异质结构中产生长寿命和高度移动的光载流子。通过在石墨烯膜上干燥转移机械剥离的MoS2或WS2薄层薄片,然后沉积F8ZnPc来制备样品。进行瞬态吸收显微镜测量以研究光载流子动力学。在F8ZnPc/多层MoS2/石墨烯的异质结构中,F8ZnPc中激发的电子可以转移到石墨烯,从而与F8ZnPc中的空穴分离。通过增加MoS2的厚度,这些电子获得了超过100
2023年2月22日
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哈尔滨工业大学Dan Zhang等--石墨烯在通过角分辨X射线光电子能谱解释的铜基底氧化中的作用:石墨烯/铜的腐蚀防护意义

单层石墨烯在石墨烯下面的Cu衬底氧化过程中的作用仍有争议,并且石墨烯/Cu(Gr/Cu)界面氧化层随时间的演变尚未报道。长期暴露于环境条件下的Gr/Cu样品的界面氧化层的定性和定量研究对于揭示石墨烯在底层Cu衬底氧化过程中的作用至关重要,从而进一步促进铜表面的腐蚀保护研究。角分辨X射线光电子能谱(ARXPS)是研究界面氧化物层结构、组成和厚度的实用表征技术。在这项工作中,我们提出了一个扩展模型,通过界面氧化物层演化的ARXPS研究来阐明石墨烯在底层铜衬底氧化中的作用。界面氧化物层的厚度与空气暴露时间呈正相关,并且其比Cu表面上的氧化物层薄;岛状界面氧化物层的部分覆盖率在0.4–0.6的范围内。对于暴露于环境条件不足6个月的Gr/Cu样品,石墨烯可以抑制Cu2O的形成,而对于长期氧化的Gr/Cu样品(≥12个月),石墨烯促进了CuO在界面氧化物层中的形成,导致界面氧化物层的嵌入结构。本研究结果可作为铜基器件的腐蚀防护指南。
2023年2月20日
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亚琛工业大学Max C. Lemme等--Nafion膜的石墨烯涂层用于提高燃料电池性能

Nafion膜上的电化学剥离石墨烯(e-G)薄膜对不良燃料交叉表现出选择性屏障效应。这种方法结合了最先进的Nafion的高质子电导率和e-G层有效阻断甲醇和氢运输的能力。Nafion膜在阳极侧涂有e-G水性分散体,利用简单且可扩展的喷涂工艺。扫描透射电子显微镜和电子能量损失光谱证实了致密渗透石墨烯片状网络的形成,该网络充当扩散屏障。使用e-G涂层Nafion
2023年2月20日
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台湾师范大学Nai-Chang Yeh等--长期表面钝化在银上低温直接生长纳米晶多层石墨烯

包括铜和金在内的多种过渡金属已被成功地用作石墨烯生长的基底。另一方面,在银上生长石墨烯一直具有挑战性,因此,迄今为止尚未实现通过将石墨烯和银结合用于改善电极稳定性和增强有机发光二极管和生物传感中的表面等离子体共振的现实应用,我们通过低温等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在银上快速生长纳米晶多层石墨烯,X射线光电子能谱(XPS)和截面环形暗场扫描透射电子显微镜(ADF-STEM)。这些结果揭示了具有涡轮层堆叠的纳米晶石墨烯结构,提出了石墨烯在银上的PECVD生长机制。多层石墨烯还可以在空气暴露5个月后为底层银表面提供良好的长期保护,防止其氧化。因此,这一发展为实现基于石墨烯保护的银表面和电极以及混合石墨烯-银等离子体的技术应用铺平了道路。
2023年2月17日
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德克萨斯大学Guoping Xiong和圣母大学Tengfei Luo等--水对石墨烯纳米通道中油输运影响的分子水平理解

在本研究中,本研究使用非平衡分子动力学(NEMD)模拟来研究油在表面功能化石墨烯通道中的压力驱动流动。本研究发现,通过将水引入通道,可以提高输油速度。进一步的研究揭示了水-油系统传输速度增加的两种可能的不同机制:一方面,水膜在驱动力下在油和石墨烯基底之间形成,这阻止了石墨烯层和油分子之间的显著分子间相互作用;另一方面,液体混合物的表观粘度通过在通道中引入水而降低,这提高了运输效率。对具有不同官能团的表面和具有不同极性的油的进一步比较分析证明了这种水诱导的油的流动传输增强的普遍性。该结果可用于优化现有的采油装置以提高石油运输效率。
2023年2月17日
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基于激光直写的Janus石墨烯/PBO织物在智能消防服饰中可以降低消防员的受伤率和死亡率

520℃以上的温度下是稳定的。在这些温度下,发现该织物基本上不可燃,热保护时间很高,迄今为止记录的此类技术的最大值为
2023年2月16日
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中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所Yu Xu、Ke Xu和苏州大学Bing Cao等--石墨烯辅助衰减电荷转移对远程

远程外延(RE),衬底极性可以“穿透”二维材料(2DMs)并作用于外延层,显示出一种具有前瞻性的普遍增长策略。然而,从本质上讲,到目前为止,2DM在RE中的作用尚未得到深入研究。在这里,实现了单晶薄膜在最弱的极性/偶像性衬底上的RE,以揭示其本质物理性质。石墨烯促进从基板到外延层的衰减电荷转移(ACT),以构建远程相互作用。界面原子通过石墨烯组装成“不相称”的外延关系,以减少外延层中的失配位错。此外,石墨烯降低了原子迁移屏障,导致“逐层”生长模式的趋势。这种薄膜生长模式不同于传统的外延(CE),有利于外延层的快速生长和聚结边界位错的减少。石墨烯作用的深刻揭示揭示了RE的界面物理特性,并为使用2DM扩展三维材料(3DM)以应用于器件提供了更有价值的指导。
2023年2月16日
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开发可持续的绿色膜以过滤废水中的过量营养物

哈利法大学的一组研究人员使用氧化石墨烯和碳纳米管开发了一种可持续的绿色膜,可以安全有效地去除废水中多余的营养物质。
2023年2月15日
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东华大学Yitian Peng等--原子层石墨烯上摩擦力的灵活调控

柔性微尺度摩擦力的调谐对于可穿戴电子设备、触觉传感器和柔性齿轮的可靠性是可取的。在此,使用直径为5微米的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷(FDTS)自组装单层(SAMs)修饰的微球探针,在微尺度上获得了原子薄石墨烯在柔性聚二甲基硅氧烷(PDMS)基体上的摩擦力调谐。摩擦力可以通过PDMS的弹性模量和石墨烯的厚度的差异进行大尺度的调整。FDTS
2023年2月15日
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郑州大学物理与微电子学院Feng-Mei Guo等--双向排列的MXene混合气凝胶与MXene纳米片和超级电容器微凝胶组装

MXene纳米材料具有高电导率、丰富的表面官能团和大的表面积,是最有前景的超级电容器电极材料之一。然而,基于MXene的电极可能会由于MXene纳米片的自我重新堆积而导致离子可及表面积低和离子转运途径受阻。为了优化电极,抑制纳米片的自重新堆积和增加电化学活性位点至关重要。在这项工作中,我们利用一种简单的双向冷冻铸造和冷冻干燥方法,制备了由MXene纳米片和微凝胶组装而成的双向排列的MXene杂化气凝胶(A-MHA)。在A-MHAs中,双向排列的结构与三维结构的微凝胶一起,可以通过暴露更多的活性位点和确保电解质的自由运输,提高离子可及的表面积,并提供更多的无障碍通道。MXene微凝胶含量为40
2023年2月2日
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安徽大学物理科学与信息技术研究所Yang Yue等--自然启发的互连宏观/介观/微孔MXene电极

MXene的几何式的爆发发展使其在包括但不限于储能在内的众多应用中成为一种明星材料。研究发现,孔结构调制工程可以改善MXene的固有性能,从而显著提高其电化学性能。然而,目前的大部分工作都集中在探索MXene单尺度孔隙结构调控的结构-效应关系。受自然界中发现的生物的高度分级结构和用于实现有效扩散和最大质量传递的Murray定律的启发,我们构建了一个跨微-中-大孔的分级互联多孔MXene电极。这种基于mxene的电极提供了大量的活性位点,同时大大缩短了离子扩散通道。最后,基于该MXene电极的锌离子微电容器在功率密度为2100µW
2023年2月1日
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山东大学晶体材料学院Feng Chen--用于非线性光子器件的纳米薄MXenes (Ti3C2Tx和Ta4C3Tx)

与其他低维材料相比,过渡金属的二维(2D)碳化物,即所谓的“MXenes”,通过氢键保持了优异的光学性能和独特的层堆积形式。这些特性在超快光子领域引起了越来越多的研究兴趣。在这项工作中,我们通过超声辅助液相剥离技术,实验合成了碳化钛(Ti3C2Tx)和碳化钽(Ta4C3Tx),作为两种有前景的MXene光子应用材料。通过透射电子显微镜和x射线衍射分析对制备的Ti3C2Tx和Ta4C3Tx的形貌进行了系统的表征。利用密度泛函理论获得了它们的电子带结构,证明了它们的金属性质,并验证了它们在1
2023年2月1日
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南通大学Xuejun Ni等--自生肖特基势垒的碳化铌MXene纳米催化剂用于理论导向的声催化和NIR-II光子热疗肿瘤治疗

二维(2D)过渡金属碳化物/氮化物(MXenes)已广泛应用于生物医学领域。然而,基于MXenes的纳米药物在声动力治疗(SDT)中的潜力还很少被探索。本文在理论计算的指导下,通过轻度原位自氧化,将Nb2C
2023年1月31日
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西北民族化学工程学院Lihua Chen等--MXene/聚吡咯涂层三聚氰胺泡沫用于有效的界面蒸发和光降解

光热材料在海水淡化、废水处理等方面的应用已被广泛研究,但将光热效应与太阳能驱动光催化相结合,表现出高效的太阳能驱动水蒸发性能和优异的光催化能力的研究相对较少。从实际应用的角度来看,将光热效应与太阳能驱动光催化相结合,开发成本低、制备工艺简单、能实现海水淡化、废水处理和光降解有机染料的环保型蒸发器具有重要意义。本文通过简单浸渍和原位聚合制备了一种新型多功能MXene/聚吡咯(PPy)包覆三聚氰胺泡沫(MF
2023年1月31日
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上海交通大学材料科学与工程学Xiaobin Hu等--Hoya-like分级多孔结构作为多功能磷阳极用于高级锂钠存储

设计具有高导电性、强捕获能力和长期耐用等优点的纳米结构主机,以改善红磷(RP)的绝缘特性和极大的体积变化,是开发高性能锂/钠离子电池(LIBs/SIBs)的一种有前景的选择。在这里,我们提出并制作了一种多功能的RP固定器,它包含一个氮掺杂的空心MXene球(NM)和双面多孔碳网络(DCNM)。在这种配置下,高导电性的大孔NM不仅有利于电子的快速传递,而且还可以作为捕获中心,通过强的化学吸附捕获聚磷,而均匀分布的微介孔碳网络在球体内外提供可靠的RP调节,减轻体积膨胀,并创建相互穿透的离子扩散和电子传递通道。得益于三壳结构和唯一约束的协同作用,类似hoya的DCNM@RP阳极对lib和sib表现出显著增强的电化学性能,提供了高可逆容量、出色的速率特性和延长的循环性能:在2℃下,高达1800次循环,每循环容量衰减0.01%,每循环超过1000次的sib衰减0.024%。图1
2023年1月30日
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海南大学Guizhen Wang等-- Ti3C2 /Ni2P/三苯基亚磷酸酯作为具有优异光热性能的抗氧化微波吸收剂

具有高效光热转换性能的微波吸收器是目前所缺乏的,但由于其除了吸收性能外还能提供足够的热能,因此是非常需要的。本文通过一锅液相反应合成了Ti3C2/Ni2P/三苯基亚磷酸酯(TPOP2
2023年1月30日
其他

吉林大学物理学院Yu Gao等--金属离子诱导多孔MXene用于全固态柔性超级电容器

MXenes通常用于能量存储应用。然而,大的纳米片和重新填充不利于离子扩散,从而限制了其速率能力。在这里,一种制备柔性多孔MXene−M超级电容器电极的策略可以同时扩大层间的层间距并在层中形成孔。结果表明,Ti3C2Tx-Mn在100
2023年1月16日
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武汉理工大学材料科学与工程学院Xin Zhang等--基于三维MXene的宽温度范围高性能压力传感器柔性网络

随着智能可穿戴设备的日益普及,柔性压力传感器在各种复杂的应用场景中被高度需求。现有柔性压力传感器面临的一个巨大挑战是在较宽的温度范围内保持较高的灵敏度,这对其在恶劣环境中的应用至关重要。本文报道了一种柔性压阻传感器,该传感器由均匀覆盖MXene纳米片的聚醚酰亚胺(PEI)纤维网络制成,用于构建导电通路,在-
2023年1月16日
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南京大学Shaochun Tang等--MXene封装Fe3Se4/FeSe异质界面促进LiPS转化和抑制穿梭效应工程

开发具有高化学吸附性能的催化剂促进多硫化锂(LiPS)的转化是锂硫(Li-S)电池商业化应用的关键。在这里,通过原位生长和硒化Fe-MOFs,我们制备了一种由Fe3Se4/FeSe异质结包裹在二维(2D)
2023年1月13日
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西安理工大学材料科学与工程学院Wenge Chen和诺森比亚大学工程与环境学院--金属涂层石墨烯纳米复合粉体的纳米尺度力学研究

采用原子力显微镜下的纳米压痕法对石墨烯和金属涂层石墨烯纳米复合粉体的纳米尺度力学性能进行了评价。然后用第一性原理计算得到的数据对所得结果进行了验证。采用改进的Hummer法合成的石墨烯具有~1.1
2023年1月12日
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华侨大学材料科学与工程学院JiaoJuan Chen等--吩噻嗪/还原氧化石墨烯复合材料作为锂离子电容器的赝电容正极

锂离子电容器中正极的比容量大大低于负极的比容量,导致器件的能量密度受到限制。为了提高正极的比容量,本文引入氧化还原吩噻嗪,在水热条件下合成了性能优越的吩噻嗪/还原氧化石墨烯复合正极。由于吩噻嗪产生赝电容,优化后的复合正极在比表面积较低的情况下,放电比容量(0.5
2023年1月10日
其他

北京化工大学材料与化学学院--锚定在Ti3C2Tx MXene/rGO气凝胶上的Fe3O4纳米粒子作为高级超级电容器的混合负电极

(Fe-M/G)杂化气凝胶,该过程中同时参与了乙二胺(EDA)诱导的自组装和Fe3O4纳米颗粒的原位生长。由于气凝胶的三维分级多孔结构以及Fe3O4纳米颗粒在Ti3C2Tx/rGO
2023年1月10日
其他

哈尔滨工业大学土木工程系Guofang Chen等--石墨烯纳米片对氯离子腐蚀下混凝土微观结构和抗压性能影响的实验研究

在海洋环境中,氯化物侵蚀对混凝土耐久性的影响最为显著。论文研究了石墨烯对氯离子长期腐蚀混凝土微观结构和抗压性能的影响。结果表明,在氯化钠溶液中浸泡0、40、80、120和240天后,添加0.05
2023年1月4日
其他

北京理工大学集成电路与电子学院--ti3c2tx mxene阴极氧化还原活性电解质柔性锌离子微超级电容器集成压力传感应用

MXene基锌离子杂化微超级电容器(MSCs)中常用的水溶液电解质限制了它们的循环和速率稳定性。在电解质中添加金属和非金属添加剂是提高锌离子间充质干细胞性能的有效方法。在此,我们提出了一种添加剂辅助Zn(CF3SO3)2电解质作为氧化还原活性电解质,通过简单的喷雾法来测量由导电Ti3C2Tx-LiCl集电流和Ti3C2Tx-DMSO阴极组成的柔性MXene基Zn-离子杂化MSC。在电流密度从5
2023年1月4日
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中国科学院半导体研究所、中国科学院大学材料科学与光电技术学院--一种具有正负光电流的混合石墨烯-PbS量子点光电探测器

不同的石墨烯光电探测器可能有不同的光响应机制,一般来说,大多数石墨烯光电探测器倾向于只产生正或负的光电流。在这里,我们展示了一种基于化学气相沉积(CVD)和PbS量子点(QDs)生长的石墨烯的光电探测器,具有正负光电流。在635
2023年1月3日
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河北工业大学机械工程学院--石墨烯包覆双金属纳米颗粒双官能团电催化剂用于可充电锌-空气电池

开发高效稳定的析氧/氧还原反应(OER/ORR)双功能电催化剂是锌-空气电池(ZABs)应用的关键和挑战。在这项工作中,成功地制备了还原氧化石墨烯封装、金属有机框架(MOF)衍生的NiCo双金属纳米颗粒基双功能催化剂(NiCo@rGo)。片状的rGo和MOF衍生物相互缠绕,形成了较大的比表面积和丰富的孔隙结构,有利于活性催化位点的暴露,同时保证了催化剂较高的电子导电性。与单金属钴纳米颗粒相比,钴和镍纳米颗粒的协同作用丰富了活性中心,提高了本征催化活性,从而提高了催化性能。得益于上述优点,NiCo@rGo表现出高效的催化活性,在10
2022年12月27日
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香港中文大学科学与工程学院qingbin zheng等--多功能Mose2@MXene异质结构装饰的可穿戴热疗纤维素织物

随着可穿戴电子设备需求的增加,多功能智能面料的开发成为必然趋势。然而,如何制作出具有满意的机械性能、优异的焦耳热性能、高效的光热转换、出色的电磁屏蔽效果和优越的抗菌能力的多功能智能面料仍然是目前面临的挑战。在这里,一种基于MoSe2@MXene异质结构的多功能纤维素织物是通过将MXene纳米片沉积到纤维素织物上,然后通过简单的水热法在MXene层上生长MoSe2纳米片来制备的。实现了一个低电压焦耳加热治疗平台,具有快速的焦耳加热响应(在4
2022年12月27日
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浙江工业大学化学工程学院工业催化研究所Jianguo Wang等人-氮掺杂增强Nb2CTx电催化合成H2O2的性能

电化学氧还原反应(ORR)制备过氧化氢(H2O2)是一种有前景的替代蒽醌法的方法。H2O2产生的关键是开发调节氧还原反应途径的催化剂。本文采用NH3退火法制备了氮掺杂Nb2CTx。与前驱体Nb2AlC(67.01%)和纯Nb2CTx(75.70%)相比,氮掺杂Nb2CTx表现出优异的2e−
2022年12月25日
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西南交通大学材料科学与工程学院haitao zhang等--Mxene超级电容器自放电的成因及调控

基于MXenes的超级电容器具有超高的容量电容、高功率特性和良好的循环性能,是一种极具前景的电化学储能器件。然而,它们有严重的自我放电行为,而潜在的自我放电机制尚不清楚。本文提出了一种基于生物热处理的表面工程策略,通过消除羟基末端来有效地修饰Ti3C2Tx
2022年12月25日
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大连理工大学化工学院--NiCo2O4、NiCo2O4石墨烯复合材料的可控合成及其在超级电容器中的电化学应用

超级电容器作为传统的储能器件,具有成本低、充放电快、长期循环稳定、粉末密度大等优点。电极材料的开发是构建高性能超级电容器的重要任务。在现有的过渡金属氧化物中,NiCo2O4具有较高的理论电容,受到越来越多的关注。鉴于NiCo2O4优异的电化学性能,本文重点介绍了NiCo2O4及NiCo2O4/石墨烯复合材料在超级电容器中的研究进展。首先介绍了NiCo2O4的可控合成及电化学性能,包括常用的方法,如水热/溶剂热法、共沉淀法、化学浴沉积法、电化学沉积法、模板法等。根据石墨烯基体的尺寸特征,将NiCo2O4/石墨烯复合材料分为二维(2D)复合材料和三维(3D)复合材料,并总结了其设计原理、微观结构及其在超级电容器中的应用性能。最后,总结了NiCo2O4和NiCo2O4/石墨烯复合材料存在的问题,并提出了解决策略和未来展望。主要目的是为超级电容器的相关研究人员提供理论指导。图1.
2022年12月23日
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西安石油大学、陕西省油气井测控技术重点实验室--SnO2石墨烯集成光纤Mach-Zehnder干涉仪用于甲烷气体检测

快速准确地检测环境中的甲烷气体对于防止中毒和泄漏至关重要。本研究描述了一种涂覆SnO2/石墨烯的甲烷(CH4)气体光纤传感器。采用溶液法制备了SnO2/石墨烯纳米复合材料。采用火焰熔融拉锥法制备了超细纤维双锥结构。然后将之前制备的SnO2/石墨烯甲烷敏感材料采用滴涂法涂覆在超纤干涉仪(MFi)区域。甲烷分子可以被纤维表面的SnO2/石墨烯材料吸收。它可以提供电荷转移的条件,从而导致透射谱强度的变化。研究了该传感器在体积分数为0-35%范围内对甲烷浓度的传感响应。SnO2/石墨烯敏感材料涂层光纤传感成本低、制造工艺简单,具有广阔的应用前景。
2022年12月23日
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美国北达科他州大学能源研究所Xiaodong Hou等--煤源石墨烯泡沫和微米级硅复合锂离子电池负极

硅基材料作为锂离子电池(LIBs)的负极具有巨大的潜力,但其商业应用的工程设计被其膨胀和降解所限制。在这项研究中,利用煤中提取的腐殖酸(HA)作为石墨烯前驱体,合成了多孔三维(3D)石墨烯和微米级硅复合负极(Si@G
2022年12月22日
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东华大学材料科学与工程学院--一锅法合成氧化锡还原氧化石墨烯复合涂层织物用于快速响应/恢复速率的穿戴式氨传感器

以聚酰亚胺(PI)织物为柔性衬底,通过静电逐层自组装和原位水热法制备了氧化锡(SnO2)/还原氧化石墨烯(rGO)复合涂层织物(PI-SnO2/rGO)。采用FTIR、Raman、XPS和SEM对PI-SnO2/rGO的形貌和微观结构进行了表征,并对其在室温下的氨(NH3)传感性能进行了测试。结果表明:复合涂层中SnO2纳米颗粒的平均尺寸约为3
2022年12月20日