关键词： 国家航天局   航天工程   科研人员   嫦娥五号   深空探测   演变历史   月壤   石墨烯  

摘要： 我科研人员在月壤样本中发现天然石墨烯近日,来自吉林大学、中国科学院金属研究所、国家深空探测实验室、国家航天局探月与航天工程中心等单位的科研人员通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤的观察分析,首次发现了天然形成的少层石墨烯。这一发现为月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解。

关键词： 超材料   超宽带   可调谐   各向异性   石墨烯   黑磷  

摘要： 基于阻抗匹配理论(IMT)和多层局域表面等离子体共振(LSPR)耦合效应,设计了一种多层石墨烯-黑磷可调谐各向异性吸收器。通过采用时域有限差分法(FDTD)进行模拟仿真计算分析发现,TE偏振下,吸收器在波长20.8~45.34μm范围内可实现94%的宽带平均吸收;TM偏振下,在波长16.6~44.6μm范围内可以实现96.3%的宽带平均吸收,呈现出一定程度的各向异性吸收特性。此外,通过调整石墨烯-黑磷块的宽度,可以调节吸收带宽。同时,动态调节石墨烯的费米能级或黑磷的电子掺杂浓度也能够调节吸收带宽和平均吸收率。该研究成果对动态可调谐红外能量采集、偏振选择性吸收和红外伪装领域具有理论指导意义。

关键词： 熔盐法   氮掺杂   多孔石墨烯   超级电容器  

摘要： 采用熔盐法,以氧化石墨烯为原料、尿素为氮源成功制备了氮掺杂多孔石墨烯(NPG-1)材料。通过XRD、SEM、TEM、XPS、BET、CV、GCD和EIS对NPG-1进行物理性能分析和电化学性能测试。测试结果显示其具有丰富褶皱、互连网络多孔结构以及优异的电化学性能。由于NPG-1互连网络多孔结构以及氮原子掺杂产生的赝电容,NPG-1在0.5 A/g时具有264 F/g的高比电容,经10 000次恒流充放电循环,NPG-1电容保持率达到94.9%,表明其拥有良好的循环稳定性。综上所述,这种电极材料在超级电容器领域中具有实用价值和广阔前景。

关键词： covalent triazine framework   graphene   hybrid   photocatalytic water splitting   photocatalytic degradation of pollutants  

摘要： In recent years,photocatalysis with efficient,low-cost and stable metal-free catalysts is one of the most promising technologies for non-polluting energy production and resource-economic environment *** from the molecularly precise backbones,regular and homogeneous porosity,lightelement composition,nitrogen-rich system with unique electronic band structure of two-dimensional(2D)covalent triazine framework(CTF),as well as the huge specific surface area,superior thermal conductivity,excellent carrier mobility and mechanical properties of 2D graphene,CTF/graphene hybrid-based photocatalysts show great application potential in the field of *** this review,the recent development in synthesis of CTF/graphene hybrid-based photocatalysts,and their applications in photocatalytic water splitting for hydrogen production and photocatalytic degradation of pollutants are ***,we briefly describe the molecular structures,physicochemical properties,and synthetic strategies for CTF/graphene hybrid-based photocatalysts including solution mixing method,in-situ polymerization method and sol-gel *** further assess the impact of different preparation methods on the structure,morphology,and interacting model between CTF and graphene in CTF/graphene *** the various preparation process for CTF/graphene hybrid-based photocatalysts,these methods are analyzed and compared regarding their merits and ***,the functions of CTF/graphene hybrid-based photocatalysts obtained from different synthesis approaches that enhance the catalytic activity for photocataLytic hydrogen evolution and photocatalytic degradation of pollutants are discussed from the three aspects of light harvesting,charge separation and transfer,and surface *** focus has been placed on the catalytic mechanisms of CTF/graphene hybridbased photocatalysts for enhanced photocatalytic hydrogen evolution and improved photocatalytic degradation

关键词： 激光诱导石墨烯   生物质材料   抗菌性能   智能家居   超级电容器   传感器  

摘要： 石墨烯作为一种新兴的二维纳米材料,凭借其独特的物理结构和化学性质,已广泛应用于各个领域。激光诱导石墨烯技术可将自然界中广泛存在的含碳生物质材料以低成本、高环保、更快捷的方式制备出石墨烯材料。首先,对可用于激光诱导石墨烯的生物质材料种类进行总结,分析、比较了不同生物质材料制备激光诱导石墨烯的方法及工艺特点;其次,详细阐述了激光诱导石墨烯的应用领域及其性能特征,并对其发展趋势进行了总结与讨论。总结现有研究结果认为:激光诱导技术适用于多种生物质前驱体制备石墨烯,并通过制备条件(气体环境、激光光源、材料预处理)优化与组合,可实现生物质材料定向诱导改性;激光诱导石墨烯具有良好的抗菌性、电学性能、特定的电阻率等特性,且激光诱导技术具有效率高、工艺简便、成本低廉、图案可控等优势,促成其在抗菌、智能家居系统、超级电容器和传感器等领域表现出巨大的应用价值与良好的应用前景。通过对激光诱导石墨烯领域的相关研究进行综述,为创新石墨烯制备技术提供了理论指导,也为拓宽该领域的研究和应用提供了思路。

关键词： 稻壳   加工副产物   电池   电容器   石墨烯   专利技术分析  

摘要： 【目的】为各创新主体如何在国家政策指向下实现粮食副产物资源最大化利用提供专利方面的技术支持。【方法】从专利视角分析了稻壳在化工领域应用的专利申请,重点分析了国内外申请趋势、主要创新主体的状况及相关技术等内容。【结果】稻壳资源在化工领域应用的专利技术主要涉及电池、电容器、石墨烯,且以国内专利申请为主。创新主体主要为科研院所和企业,科研院所具有较为先进的研发团队,企业在政策导向下也加大研发力度,呈现良好的发展态势,但专利转化率较低。【结论】稻壳资源在电池、电容器、石墨烯等化工领域具有较好的应用前景,可作为大力发展的方向之一。基于科研院所较强的研发实力,地方政府及企业可加强与之的合作,在降低成本的同时实现粮食资源的最大化利用。

关键词： 石墨烯纳米带   热输运   缺陷   温度   分子动力学模拟  

摘要： 基于分子动力学模拟方法,研究了本征石墨烯纳米带的尺寸效应以及存在空位、N掺杂、B掺杂缺陷时,温度、缺陷浓度和不同缺陷类型对石墨烯纳米带热输运性能的综合影响,深入研究了石墨烯纳米带的声子热输运机理。结果表明:本征石墨烯纳米带的热导率在400K时为107.0W/(m·K),且均随长度和宽度的增加而增加。当缺陷和温度混合效应存在时,由于声子散射和高频声子的激发,使热导率均会随浓度和温度的增加而下降。同时,不同缺陷类型在同一温度下,空位缺陷在低浓度时对热导率影响较大,但在高浓度时掺杂缺陷影响显著。其中N掺杂的影响强于B掺杂,这是由于不同原子的质量不同造成的。研究结果有助于调控石墨烯热输运特性,可为微纳电子器件的高效散热提供理论指导。

关键词： 羟基化石墨烯   臭氧纳米气泡   臭氧   氧化  

摘要： 采用分散剂加超声的手段对天然鳞片石墨进行剥离得到石墨烯,然后分别经常规臭氧(O_(3))氧化和水力空化形成的臭氧纳米气泡(O_(3)NBs)氧化处理制备羟基化石墨烯(G-OH)并进行对比。通过原子力显微镜、zeta电位、X射线光电子能谱及拉曼光谱测试对样品进行了结构、形貌、电位及谱学分析。结果表明,经两种氧化方式处理后的石墨烯薄片厚度为3~4 nm;经O_(3)氧化处理后的石墨烯表面官能团与未经处理石墨烯相似;与O_(3)相比,O_(3)NBs的氧化效能更高,经其处理后的石墨烯羟基化程度更高,同时在石墨烯的芳香环中引入了少量羰基,使得O_(3)NBs制备的G-OH同时具有羟基和羰基功能。

关键词： 氧化石墨烯   荧光铜纳米簇   核酸适配体   生物传感器   癌胚抗原   检测  

摘要： 构建基于功能化荧光氧化石墨烯(graphene oxide,GO)的荧光铜纳米簇(Fluorescent copper nanoclusters,CuNCs)标记生物传感器的荧光分析法,用于灵敏检测癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen,CEA),分析荧光猝灭效率与CEA浓度的相关性。适配体寡核苷酸探针(aptamer)与CEA特异性结合,形成CEA-aptamer-GO-CuNCs复合物,随着CEA浓度的增加,CuNCs的荧光强度能够被有效淬灭,绘制CEA浓度与荧光猝灭效率标准曲线,通过测定待测样本的荧光猝灭效率而定量CEA浓度。本次研究建立了检测CEA的aptamer-GO-CuNCs标记生物传感器的荧光分析法,最佳孵育时间为15 min,孵育温度为37℃,CuSO4溶液最佳浓度为300μmol/L,线性范围为0.05~50ng/mL,检出限(S/N=3)为0.01ng/mL。本荧光分析法可准确检测人血清样本中CEA浓度,且检测灵敏、特异性均较好,可为临床上癌症早期临床筛查、诊断以及治疗、预后评估等提供指导。

关键词： 导热硅脂   二甲基硅油   石墨烯   导热系数   黏度  

摘要： 为加强界面导热材料的散热效果和应用场景适应性,试验制备了一种导热硅脂封装材料,并对其配方进行优化,研究其性能。结果表明,导热硅脂封装材料的优化配方为,以二甲基硅油为基体材料,以球形氧化镁和1%添加量的石墨烯复配作为导热填料,并采用KH-570硅烷偶联剂对导热填料进行表面处理。以优化后的配方制备的导热硅脂封装材料导热系数和黏度分别是2.532 W/(m·K)、37 800 mPa·s,该材料导热性能和流动性良好,且绝缘性能优异,可以适用于浸没式液冷散热场景,起到均匀且有效的散热效果,具备应用价值。