石墨烯领域发展态势及对策建议

石墨烯是目前材料科学、物理、化学等领域最热门的研究主题之一。由于集优异的电学、力学、光学、化学等特性于一身,在半导体、动力电池、新一代显示器等领域具有巨大的应用潜力。借助文献和专利分析等手段,对国际石墨烯研发态势和进展进行了分析,提出了浙江省石墨烯领域发展的对策和建议。     

石墨烯专利技术国际研发态势分析

石墨烯是物理学、化学、材料科学等领域近年来的研究热点之一。因其集优异的电学、力学、光学、化学和热学等性能于一身,石墨烯已经成为一个备受关注、竞争非常激烈的新兴技术领域,近年来全球相关专利申请数量持续快速增长。该文基于DII数据库,利用TDA、Aureka等分析工具,对全球石墨烯相关专利进行了分析,揭示了全球石墨烯相关专利技术的研发和竞争态势。     

石墨烯性能及研究进展

阐述石墨烯在电学、力学、化学、光学和热学等方面的优异性能,介绍微机械剥离法、化学剥离法、外延生长法、化学气相沉积法和电弧法等石墨烯制备方法,论述石墨烯在电学、光学、能源、生物医学、传感器等领域的应用.     

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.     

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.     

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.     

石墨烯-新型纳米材料在生物医药领域的应用

石墨烯是一颗迅速崛起的恒星,由于其优异物理化学性能,例如优异的光学,电学,热学和机械特性,较大的比表面积等,使得石墨烯优于其他材料,同时石墨烯还具有良好的化学性能,所以石墨烯功能材料包括生物药学在内的很多领域得到了广泛应用。文章总结了将石墨烯应用于生物医学应用的最新进展,包括石墨烯作为细胞培养基和药物运输载体,并讨论这一新兴领域的机遇和挑战。     

石墨烯材料在热管理领域的应用进展

介绍了石墨烯作为高导热材料的研究现状和发展前景，总结了石墨烯材料的制备方法，包括机械剥离法、外延生长法、化学气相沉积法及氧化还原法等；探讨了不同类型石墨烯材料的导热机理，指出石墨烯材料通过声子和电子进行热传导，并以声子导热为主介绍了串联网络热阻模型和导热逾渗模型；归纳了单层或少层石墨烯、石墨烯膜、碳纳米管/石墨烯复合膜及相变高分子/石墨烯复合材料等类型的高导热石墨烯材料在热管理领域的研究和应用进展。     

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.     

石墨烯的制备、表征研究进展

石墨烯由于独特的单原子层二维结构及优异的性能,引起了众多学者研究兴趣,在材料、电子、化学、能源、生物医药等众多领域具有广阔的应用前景.通过查阅大量相关文献,总结了石墨烯的各种制备方法及其优缺点,概述了石墨烯的表征方法,展望了石墨烯巨大的应用空间,展示了石墨烯的研究方向,为后续研究石墨烯的工作提供了可借鉴的思路.     

表面增强拉曼散射基底及机理的研究进展

主要介绍了不同表面拉曼增强基底的发展历程,包括金属溶胶、金属颗粒附着的固体基底及以石墨烯为代表的碳基材料基底,并对其背后机制进行了完整的介绍.结合相关背景分析了未来表面拉曼增强研究的趋势.     

Heteroatom-doped graphene for electrochemical energy storage

The increasing energy consumption and envi- ronmental concerns due to burning fossil fuel are key drivers for the development of effective energy storage systems based on innovative materials. Among these materials, graphene has emerged as one of the most promising due to its chemical, electrical, and mechanical properties. Heteroatom doping has been proven as an effective way to tailor the properties of graphene and render its potential use for energy storage devices. In this view, we review the recent developments in the synthesis and applications of heteroatom-doped graphene in supercapacitors and lithium ion batteries.     

信息是人类文章赖以发展的基础

信息的发展经历了语言，文字，印刷，电磁波与计算机5个发展阶段。信息产业正向着自由化，私有化的方向发展，在发展过程中，竞争与垄断并存，新兴与衰落并存，信息技术与产业发展的同时，也带来一些新的问题。我们对信息业一方面要加强投入，加强创新，另一方面要加强规范，加强管理，将人类文明带入一个崭新阶段。     

Progress of graphene growth on copper by chemical vapor deposition: Growth behavior and controlled synthesis

Recently,chemical vapor deposition (CVD) on copper has been becoming a main method for preparing large-area and highquality monolayer graphene.In this paper,we first briefly introduce the preliminary understanding of the microstructure and growth behavior of graphene on copper,and then focus on the recent progress on the quality improvement,number of layers control and transfer-free growth of graphene.In the end,we attempt to analyze the possible development of CVD growth of graphene in future,including the controlled growth of large-size single-crystal graphene and bilayer graphene with different stacking orders.     

Unique synthesis of graphene-based materials for clean energy and biological sensing applications

Graphene has unique physical properties,and a variety of proof-of-concept devices based on graphene have been demonstated.A prerequisite for the application of graphene is its production in a controlled manner because the number of graphene layers and the defects in these layers significantly influence transport properties.In this paper,we briefly review our recent work on the controlled synthesis of graphene and graphene-based composites,the development of methods to characterize graphene layers,and the use of graphene in clean energy applications and for rapid DNA sequencing.For example,we have used Auger electron spectroscopy to characterize the number and structure of graphene layers,produced single-layer graphene over a whole Ni film substrate,synthesized well-dispersed reduced graphene oxide that was uniformly grafted with unique gold nanodots,and fabricated graphene nanoscrolls.We have also explored applications of graphene in organic solar cells and direct,ultrafast DNA sequencing.Finally,we address the challenges that graphene still face in its synthesis and clean energy and biological sensing applications.     

重庆市物流业投入产出分析

基于2007年重庆市投入产出表,计算出了物流业的直耗系数、分配系数、完耗系数、影响力系数和感应度系数及生产诱发系数等投入产出系数;从各方面分析了物流业与其他产业之间的关联关系,为重庆市物流业的发展提供了可借鉴的依据并提出了相关的政策建议。     

科技促进河北省文化产业发展研究

科技知识和信息是文化产业的重要资源。目前,世界上西方发达国家像美国、英国、法国、日本、加拿大等国的文化产业巳经成为国民经济发展中的重要组成部分,但是河北省的文化产业因为多种原因,特别是科技力量和高科技人才的投入不足,致使文化产业发展滞后。因此,发展河北文化产业,我们需要借鉴西方发达国家的一些经验和做法,明确主攻方向,加大科技投入力度,抓住发展重点,引进高科技人才,真正实现用科技促进文化产业的结构升级和产品更新换代。     

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.