石墨烯取代硅，前景预测被批乐观

 石墨烯因其优异的电学、光学和机械性能被媒体称作奇迹材料,近年来吸引了众多科学家和大量科研资金的投入。石墨烯的发现更是获颁2010年度诺贝尔物理学奖。不过最近,IBM研究人员却宣称石墨烯的应用前景可能被夸大了,因为石墨烯本身的性质导致石墨烯研究存在一些障碍。     

碳基二维晶体材料的研究进展

石墨烯是由sp2杂化的碳原子紧密排列而形成的蜂窝状二维层状晶体,具有众多奇异的电子、热、机械及光学等特性和广泛的应用前景.近年来,受到石墨烯研究的启示,新型二维层状晶体如六方氮化硼、过渡金属硫族化合物以及硅烯等受到越来越多的关注,正成为国际学术界的研究热点.本文简明地评述了碳基二维晶体材料研究的历史及现状,特别是石墨烯和硼、氮杂化石墨烯的研究进展,最后对碳基二维新材料的研究发展趋势进行了展望.     

石墨烯基复合组装膜应用研究进展

综述了石墨烯复合膜材料的制备方法与性能研究,包括石墨烯基复合Langmuir-Blodgett (LB)膜、石墨烯基复合纺丝薄膜及其他石墨烯复合膜.同时,总结了近年来石墨烯复合物膜的研究进展,阐述了石墨烯基复合膜的应用前景和面临的挑战.     

多孔石墨烯的制备与应用研究进展

石墨烯由于其特殊的结构和优异的性能受到了科学界的广泛关注.许多研究者受石墨烯优异性能的启发,对石墨烯相关材料进行了广泛的实验和理论研究.多孔石墨烯是一类具有纳米级孔结构的石墨烯材料,在超级电容器、气体分离净化、储氢、DNA检测等领域具有广泛的应用前景.综述了多孔石墨烯材料的最新研究进展,总结了近年来国内外多孔石墨烯制备方法及其潜在应用,还对现有研究成果进行总结分析,并指出了当前仍待解决的问题,为今后工作提出了建议.     

石墨烯的制备、功能化及应用

石墨烯自发现以来,以其独特的结构和优越的性能,吸引了物理、化学、材料学等各领域的关注,成为当前研究热点之一.介绍了石墨烯的制备方法,并比较各种方法的优劣性.探讨了石墨烯的共价和非共价功能化方法.评述了石墨烯在生物医学及其他领域中的应用.     

石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展

石墨烯具有独特的结构、优异的性能,在诸多领域有广泛的应用.石墨烯层的原子均为表面原子,其表面积非常大,是天然的吸附材料.其易于制备、成本低廉等优势使得石墨烯吸附材料成为水处理研究中的热点.石墨烯及其复合材料已经在重金属、染料、杀虫剂、抗生素、石油等污染物的治理方面得到应用.综述了石墨烯吸附材料的制备方法以及其在污水处理方面的应用.分析了污染物在石墨烯吸附材料上的吸附行为,并讨论了石墨烯与污染物的相互作用.着重关注官能团对石墨烯吸附材料性能的影响,从化学视角提出了设计高效石墨烯吸附剂的思路.     

石墨烯的电子颤振

介绍了新型材料石墨烯的诸多优良性能和广阔的应用前景,总结了不同领域颤振现象的研究近况.指出了石墨烯电子颤振研究方法,分析了电子颤振的瞬态特性和稳态特性、用飞秒激光探测颤振的方案、颤振产生的机理,展望了石墨烯电子颤振的研究方向石墨烯与基底的自旋轨道耦合作用对电子颤振影响.     

石墨烯基银抗菌材料的制备方法及抗菌机理研究

阐述了石墨烯基银抗菌材料的最新研究进展,主要包括石墨烯基银抗菌材料的制备方法及其抗菌机理研究.在石墨烯基银抗菌材料的应用方面,展望了该类复合材料的发展趋势.     

纳米通道内石墨烯基传热的非平衡分子动力学研究

石墨烯具有高热导率的特点,在传热领域有较好的应用前景,石墨烯导热理论及其应用研究具有重要意义.文中利用分子动力学方法,研究了石墨烯在固液界面间的传热规律,并探究了不同壁面温度下,石墨烯传热层对固液界面热阻及流动特性的影响.结果表明,在静态流体中,单层石墨烯传热层会显著降低固液界面温度阶跃和界面热阻,壁面温度越高,石墨烯...     

离子液体/石墨烯复合物修饰电极同时测定多巴胺和尿酸

<正>近年来,石墨烯由于其具有优良的电学、机械学及热力学性能而得到了广泛关注.离子液体也因其具有特殊的性质已经引起了研究热潮.离子液体的引入能提高石墨烯复合物的性能,并能扩大其应用范围[1].因此,很多研究者致力于离子液体功能化石墨烯制备及其应用研究.然而,氧化石墨烯的还原通常要用到高毒性、易爆炸的试剂(如硼氢化钠或水合肼).这些试剂可能会污染制备的石墨烯而限制石墨烯及其复合物的应用.于是我们建立了一种简便、温和的方法,并合成了环境友好的1-丁基-3-甲基咪唑半胱氨酸盐离子液体功能化的石墨烯复合物(IL/石墨烯)[2].所制备的离子液体功能化石墨烯复合物能很好     

化学气相沉积法在金属衬底上制备石墨烯及其H2刻蚀的研究进展

自2004年首次亮相以来,石墨烯由于其优异的电学、光学、机械和化学性能引起了科学界极大的兴趣.目前,化学气相沉积(CVD)法是制备石墨烯的重要并且最有效的方法之一,利用CVD法制备的石墨烯在不同领域有着广泛的应用.本文分析了石墨烯在金属Ni和Cu衬底上的生长机理,介绍了在Cu衬底上利用CVD法制备石墨烯的研究进展,同时,阐述了石墨烯的H2刻蚀现象及相关应用.研究石墨烯的H2刻蚀,能够进一步理解石墨烯的生长机理,更好的促进石墨烯在微电子等领域的发展.     

石墨烯及其衍生物在小鼠体内的分布与毒性效应

石墨烯以其独特的二维结构具有的性质,吸引着世界科学家的高度关注.毫无疑问,石墨烯以及功能化石墨烯的潜在应用必然会被不断挖掘;即使是极少一部分性质被应用,也将导致其在环境中数量的急剧增长.本文介绍了石墨烯的化学性质、表征方法和应用前景;重点阐述了近几年关于石墨烯及其衍生物进入小鼠体内在各脏器中的分布和相应毒性效应的研究进展,阐明其进入环境后对环境生物可能引起的危害,为评价其生态和健康风险提供了基础信息.本文最后对石墨烯相关材料在医药应用研究需要关注的问题和未来研究方向进行了展望.     

氧化石墨烯的还原和烷基化及其储能性能研究

石墨烯是由sp2杂化碳原子组成的二维周期蜂窝状点阵结构,其特殊的单原子层结构使其表现出许多奇特的物理化学性质,在电子学、生物医学、储能、传感器等领域显示出广阔的应用前景.然而,由于石墨烯易团聚成石墨,使其不能均匀分散在水或常用的有机溶剂中,在很大程度上限制了它的实际应用.本研究首先利用金属锂和萘的四氢呋喃溶液还原氧化石墨烯,然后对其进行循环烷基化反应,获得了烷基功能化程度不同的石墨烯.该方法通过还原除去了氧化石墨烯中大多数的含氧官能团,很大程度上恢复了石墨烯的导电性(1 361S/m),并且,由于在石墨烯表面引入烷基链,改善了石墨烯的分散性,为石墨烯的进一步加工和应用提供新的思路.通过电化学充放电测试等手段研究了制备的石墨烯材料用作锂离子电池负极活性物质的电化学性能.     

石墨烯/弹性体纳米复合材料研究进展

石墨烯材料由于其超薄的纳米片层结构,优良的导热、导电功能特性,在弹性体复合材料领域已经取得了众多的应用,并赋予了橡胶复合材料更强的动静态力学性能以及导电导热等功能性。本文从石墨烯的制备开始,重点综述了石墨烯的制备及表面修饰,石墨烯/弹性体制备方法,以及复合材料的各项性能,并阐述了三者之间的相互关联。最后提出了石墨烯/弹性体纳米复合材料领域未来应关注的科学和技术问题。     

功能化石墨烯的性能与应用

石墨烯是一种具有独特二维晶体结构的新型碳纳米材料,具有优异的力学、电学、光学和热学性能,但是在溶剂中难以分散限制了其在很多领域的应用.功能化石墨烯提高了分散性,充分发挥了石墨烯的优良性能,在储能、生物医药、传感器和复合材料方面具有光明的应用前景.综述了石墨烯和功能化石墨烯的制备方法、优良性能及其各领域的应用.     

石墨烯/无机纳米粒子复合材料的制备及其在生物医学领域的应用

石墨烯以独特的结构和优异的性能一经问世就引起了大范围的研究热潮,随着研究的深入,石墨烯/无机纳米粒子复合材料也成为了材料研究领域的新热点.生物医学领域是石墨烯/无机纳米粒子复合材料的重要研究方向.简述了当下石墨烯/无机纳米粒子复合材料的几种制备方法,重点介绍了其在生物医学领域的应用进展.     

单双层石墨烯的制备及电导特性调控

石墨烯二维材料有着优异的物理、化学特性,在多个科学领域展现出广阔的应用前景.采用化学气相沉积方法在Cu-Ni合金表面制备了二维石墨烯薄膜并揭示其生长机制;研究生长时间、温度等对石墨烯覆盖度和晶格质量的影响.通过优化生长条件,成功制备了大面积单层及具有强烈层间耦合作用的AB堆叠双层石墨烯薄膜.进一步运用表面沉积技术在单层石墨烯上构建零维Au团簇和二维Au薄膜,研究其对石墨烯电导特性的影响;并结合第一性原理计算,揭示Au的形态及覆盖度影响石墨烯电导特性的规律.据此制作了石墨烯场效应晶体管器件,通过精确控制Au的覆盖度,实现石墨烯电导类型和载流子浓度的有效调控,拓展了其在微电子领域的应用.     

功能化石墨烯复合材料在电化学免疫传感器中的应用

石墨烯应用于新型免疫传感器的开发已成为当前研究热点.将石墨烯与其它纳米材料复合,利用不同组分间的相互协同作用,使其应用效率进一步扩大.本文综述了近年来石墨烯复合材料在电化学免疫传感器中的应用,并展望了未来基于石墨烯复合材料的电化学免疫传感器的研究方向.     

石墨烯和氧化石墨烯的生物体毒性研究进展

由于石墨烯功能材料具有优异的电子、光学等特性,已经被广泛应用在光伏电池、航空航天、生物传感、疾病诊断、细菌抑制、抗病毒材料等领域.随着其广泛的研究和应用,石墨烯和氧化石墨烯衍生物开始在空气、水和土壤中出现.这类物质粒径很小,容易进入生物体,与组织、细胞、细胞器和蛋白质等生物大分子相互作用,导致组织或细胞的功能紊乱.然而目前关于石墨烯及其衍生物的生物体毒性研究还不多.主要综述了近几年石墨烯和氧化石墨烯衍生物对生物体的影响,分析石墨烯相关材料对生物体作用的毒性机理,阐述其生物危害性,为石墨烯类产业发展所需要防范的环境风险提供基础信息,最后提出了对石墨烯及其衍生物进行定量研究生物毒性的重要性,以及含石墨烯类垃圾的处理方法.     

氨水改进化学剥离法制备石墨烯的研究

针对化学剥离法的中间产物—氧化石墨烯分离困难和纯化费时方面的不足,提出了氨水分步纯化杂质的分离方法.具体方法包括利用不同pH条件增大杂质与产物的溶解性能差异,从而高效纯化产物,去除不同杂质离子,最后再经过还原步骤,得到高质量的还原石墨烯产品.这一方法可望用于氧化石墨烯的快速纯化以及石墨烯的高效制备研究,极大地降低了石墨烯的生产周期和成本,为石墨烯在能源、材料、医学等领域的规模化应用创造了有利条件.