7月14日《自然》雜志精選
石墨烯自身從二維結構變成三維結構 本期封面所示為來自一個單層主體石墨烯層的三個 “絲帶”的并行自組裝。20多年前,人們設想石墨烯可被折疊和剪切成有用形式,如一種納米尺度的折紙。在本期《自然》上,James Annett 和Graham Cross描述了一個系統,在其中單層石墨烯能通過一個折疊、滑動和撕破的過程將自身重組成三維結構。當一小片石墨烯被折疊接觸到其本身時,它自然會開始滑動,并在這個過程中撕成一條帶狀結構,就像絲帶一樣。當一個動能能障消除時,這種二維材料能合并成我們更熟悉的三維分層形式。這一“剝皮” 現象的驅動因素是一個熱力學機制,該機制很穩定,即便是在室溫下的空氣中也足以能夠在大面積內發揮作用。這些發現有望成為以機械方式促動二維材料的一個新機制以及將它們組裝成復雜三維架構的一個新方式。 變化中的生物季節 不同物種對氣候的物候反應的不同使人們擔心,關鍵物種相互作用可能會隨著時間的推移去同步,對生態系統功能造成一......閱讀全文
石墨烯研究系列進展
最近,在國家自然科學基金委員會、科技部和中國科學院的資助下,中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家(聯合)實驗室先進炭材料研究部研究員成會明、任文才研究小組在石墨烯的控制制備、結構表征與物性的研究方面取得了一系列新的進展,相關的研究成果發表在國際期刊上。 石墨烯(graphene
石墨烯:未來材料寵兒
今年3月,浙江大學利用石墨烯等材料制成世界“最輕材料”。 想在一秒鐘內下載一部高清電影嗎?石墨烯調制器的問世或許能讓這個愿望得以實現。 美國華裔科學家張翔教授的研究團隊用石墨烯研制出一款調制器,這個只有頭發絲四百分之一細的光學調制器具備的高速信號傳輸能力,有望將互聯網傳輸速度提高一萬倍。
什么是石墨烯電池?
所謂石墨烯電池,是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。它是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出的一種新能源電池。
什么是石墨烯電池?
石墨烯電池,是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種惟有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出的一種新能源電池。由于高導電性、高強度、超輕薄等特性,石墨烯在航天范疇的使用優點也是極為突出的。
AFM表征石墨烯原理
AFM可用于了解石墨烯細微的形貌和確切的厚度信息,屬于掃描探針顯微鏡,它利用針尖和樣品之間的相互作用力傳感到微懸臂上,進而由激光反射系統檢測懸臂彎曲形變,這樣就間接測量了針尖樣品間的作用力從而反映出樣品表面形貌。因此,表征方法主要表征片層的厚度、表面起伏和臺階等形貌,及層間高度差測量。原子力顯微技術
什么是石墨烯電池?
石墨烯電池,是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種惟有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出的一種新能源電池。由于高導電性、高強度、超輕薄等特性,石墨烯在航天范疇的使用優點也是極為突出的。石墨烯被研究者和
如何表征石墨烯層數?
表征石墨烯的手段主要有透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、紫外光譜(UV)、原子力顯微鏡(AFM)、拉曼光譜(RAMAN)、掃描隧道顯微鏡(STM)及光學顯微鏡等。其中,XRD和UV均可對石墨烯的結構進行表征,主要用來監控石墨烯的合成過程;而表征石墨烯的層數可以采取的手段有TEM、RAM
什么是石墨烯電池?
“石墨烯電池”這個名詞所代表的含義應該為:正極材料主要為石墨烯的電池。到哪根據廣汽所述,該技術全稱為“石墨烯基超級快充電池”,雖然只多一個“基”字,卻與所謂的“石墨烯電池”相差甚遠。廣汽所稱的“石墨烯電池”正確的命名應為“摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池”。這項電池技術與近幾年石墨烯在電池商用的大致方向更
石墨烯主要制備方法
1、微機械剝離法方法:用光刻膠將其粘到玻璃襯底上,再用透明膠帶反復撕揭,然后將多余的高定向熱解石墨去除并將粘有微片的玻璃襯底放入丙酮溶液中進行超聲,最后將單晶硅片放入丙酮溶劑中,利用范德華力或毛細管力將單層石墨烯“撈出”。缺點:產物尺寸不易控制,無法可靠地制備出長度足夠的石墨烯,不能滿足工業化需求。
石墨烯AFM測試詳解
單層石墨烯的厚度為0.335nm,在垂直方向上有約1nm的起伏,且不同工藝制備的石墨烯在形貌上差異較大,層數和結構也有所不同,但無論通過哪種方法得到的最終產物都或多或少混有多層石墨烯片,這會對單層石墨烯的識別產生干擾,如何有效地鑒定石墨烯的層數和結構是獲得高質量石墨烯的關鍵步驟之一。本文材料+小編將
石墨烯怎么發現的
石墨烯首次發現是用膠帶一層層粘下來的。石墨烯的發現可以追溯到2004年,由英國曼徹斯特大學的安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫以及荷蘭的斯圖爾特·帕克共同發現。教授的發現源于對石墨材料進行的實驗。教授們采用了一種特殊的方法,使用膠帶將石墨片層層撕離,最終得到了非常薄的一層石墨片。通過對這層石墨片的觀
中國首個純石墨烯產品——柔性石墨烯散熱薄膜研發成功
近日,記者獲悉貴陽正式宣布推出中國首個純石墨烯粉末產品--柔性石墨烯散熱薄膜。貴陽市政府有關領導、貴陽國家高新技術開發區領導、中科院上海微系統與信息技術研究所專家等100余人出席了發布會。 據了解,此次發布的中國首個石墨烯粉末應有產品是由貴州新碳高科研發和生產,由上海新池能源科技
石墨烯成本降到每克1元-寧波打造千億產值石墨烯產業
石墨烯是從石墨材料中剝離出來,是目前世界上最薄、最硬、導電性最好、導熱能力最強的新材料。 生動點說,寧波一家企業正在研發的應用到手機產品上的石墨烯導熱片,能起到讓手機降溫5℃的效果;市面上銷售的電動汽車,跑150公里至少要充電6小時,如用以石墨烯為動力的鋰電池,10分鐘內就能完成,電池的性能
石墨烯發展報告:我國石墨烯產業仍處概念導入期
中國經濟信息社5日發布的《2016-2017中國石墨烯發展年度報告》認為,目前我國石墨烯產業仍處在概念導入期,是產業化突破的初期階段,石墨烯產業成熟至少還需要5到10年的時間。 被譽為“黑金”“新材料之王的”石墨烯,是目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的新型納米材料。6日至7日,201
氧化石墨烯和還原氧化石墨烯有什么區別
氧化石墨烯是石墨烯經過氧化后的產物,特點是表面官能團豐富,催化活性高。還原氧化石墨烯是在氧化石墨烯的基礎上進行還原,丟失官能團所以性質穩定。氧化石墨烯薄片是石墨粉末經化學氧化及剝離后的產物,氧化石墨烯是單一的原子層,可以隨時在橫向尺寸上擴展到數十微米,因此,其結構跨越了一般化學和材料科學的典型尺度。
近場太赫茲光電流石墨烯等離子體非局域量子效應
近期,西班牙光子科學研究所(ICFO)的 Marco Polini教授和Frank H. L.Koppens教授在《Science》上發表了題為:Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics的文章。 在本篇文章中,研究者
石墨烯“表親”錫烯或已“呱呱落地”
二維材料家族再迎“小鮮肉”一枚。美國科學家近日表示,他們研制出了石墨烯的表親——錫原子組成的二維網狀物“錫烯”(Stanene)。理論預測稱,這種材料或能100%導電,研究人員希望盡快證實其優異的電學屬性。不過也有人指出,還需要實驗進一步證實新材料確為錫烯。 2004年石墨烯的橫空出世,引發
石墨烯或寫入“十三五”規劃-豐田建石墨烯產業園
石墨烯是僅有一個碳原子厚度的二維結構新材料,它在已知的材料中最輕、最薄、強度最大、韌性最好。 西班牙研發出世界首例石墨烯聚合材料電池,充電時間不到8分鐘,用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里。這是不久前在《世界報》刊出的消息,在業界引起了很大關注。石墨烯作為一種新材料,當前正“紅得發
石墨烯發展新思路-世界首條石墨烯改性路面在廣西建成
分析測試百科網訊 現在看來,添加一些石墨烯似乎可以改善許多事情。最新的例子是你可能未曾想到的能受益于這種神奇材料的產品——瀝青。近日,世界首條石墨烯復合橡膠改性瀝青路面在廣西南寧大橋建成,在世界上率先實現石墨烯在路橋高等級公路的商業化應用,打通了石墨烯產業從石墨烯宏量制備到規模化應用的產業鏈條,
完善石墨烯基材料測試標準體系-劃出石墨烯的“及格線”
日前,由中科院山西煤炭化學研究所(簡稱山西煤化所)獨立提出并完成、歷時4年修改完善的燃燒法測量石墨烯基材料灰分含量國際標準,經中國、加拿大、韓國、德國等多國科學家審核后正式發布。 該方法完善了石墨烯基材料測試標準體系,顯著提高了石墨烯基材料灰分測試效率和分析結果的準確性,得到國內外科學家和產、
生物實驗室石墨烯基因芯片快速測出測出基因突變
自2011年基因編輯專用工具CRISPR-Cas9專利申請至今,生物生物學家有著了精準定位編寫DNA編碼序列的遺傳基因“剪子”。單層碳原子構成的石墨烯被稱作“原材料之王”,科學研究石墨烯特性的生物學家因而喜獲2010年諾貝爾物理獎。當CRISPR技術性和石墨烯融合,會撞擊出哪些趣味的結果?
重慶研究院等揭示石墨烯量子點對斑馬魚AhR信號通路影響
近日,中國科學院重慶綠色智能技術研究院環境與健康研究中心與微納制造與系統集成研究中心、鄭州大學材料科學與工程學院合作,利用斑馬魚模型深入研究了石墨烯量子點對斑馬魚AhR信號通路的擾動作用并取得新進展,相關研究成果發表在《生物材料》(Biomaterials)上。 石墨烯量子點已被廣泛應用于醫藥
新疆理化所納米反應器限域合成石墨烯量子點研究獲進展
石墨烯量子點兼具石墨烯材料的優異性能和量子點材料的邊界效應,因而呈現一系列新的特性,目前受到化學、物理、材料等各領域科學家的廣泛關注。自被發現以來,關于這種新型零維材料的制備研究已取得一些重要進展,但如何簡易獲得尺寸可控、粒徑均一、分散性良好的石墨烯量子點仍是一個挑戰。 中國科學院新疆理化技術
Science三連擊:諾獎得主在石墨烯中發現量子流體!
流水無形,流動的電子呢? 早在1963年,科學家就假定存在一種電子流動形成的量子流體:這種量子流體來源于導電材料中的電子彼此之間的強烈相互作用,電子可以在比人類頭發寬度短一百倍的尺度上像水一樣流動。 2019年4月12日,Science連刊3篇文章,報道了石墨烯中發現量子流體的最新成果,這是
國際聯合研究證實水分子與石墨烯電子的固液量子摩擦機制
來自英國曼徹斯特大學、德國馬克斯·普朗克聚合物研究所等的國際科研小組在《自然·納米技術》上發表研究成果顯示,水可以直接與碳的電子相互作用,這在流體動力學中是一種非常不尋常的量子現象。 科研團隊使用超快光譜研究液體-石墨烯界面上的能量傳遞過程,即通過超短紅色激光脈沖(持續時間僅為十億分之一秒的百
石墨烯纖維產業聯盟成立
? ? 《 人民日報海外版 》( 2017年10月12日 第 01 版) 本報上海10月11日電 (記者王俊嶺)經工業和信息化部批復,中國石墨烯改性纖維及應用開發產業發展聯盟11日在上海成立。該聯盟由圣泉集團發起成立,成員單位包括國家體育總局智慧體育創新中心、東華大學、北京服裝學院、華潤錦綸等80
用石墨烯“聆聽”細菌“配樂”
科技日報北京4月18日電 (實習記者張佳欣)你有沒有想過細菌會發出獨特的聲音?如果我們能聽到細菌的聲音,我們就能知道它們是否還活著。當細菌被抗生素殺死時,這些聲音就會停止,除非細菌對抗生素產生耐藥性。現在,荷蘭代爾夫特理工大學法爾博德·阿里賈尼課題組研究人員成功使用石墨烯捕捉到了單一細菌的低水平噪音
石墨烯“開辟新天地”
一項新研究預測,研究人員可以使用激光螺旋脈沖改變石墨烯的性質,把它從金屬變成絕緣體,這可能賦予石墨烯用于編碼的特殊性質。 研究成果發表于2015年5月11日出版的Nature Communications,使用這種特殊光線創造并控制物質的新狀態實驗從此成為可能,其潛在應用有計算機和其他領域。
石墨烯鉑復合材料
日前,中國科學院合肥物質科學研究院等離子體所低溫等離子體應用研究室博士王奇等人,采用低溫等離子體技術成功制備出分散性良好的石墨烯鉑納米復合材料。相關成果日前已發表在應用物理領域的頂級期刊《應用物理快報》上。 石墨烯鉑復合材料可以提高燃料電池的反應效率,在航天航空、能源、環境等領域有著極為廣
石墨烯國際ZL悄然布局
一年前,英國曼徹斯特大學國家石墨烯研究院發布首個商業化應用產品,卻因知識產權有可能歸屬海外而遭到國會質疑。不久,研究院成立了一家公司,專門用于保護其產品不被侵權。 有多位業內人士斷言,未來3到5年,石墨烯專利訴訟如同沒有硝煙的戰爭會時常發生。這主要是因為,很多企業的國際專利布局意識薄弱,不懂如