光子石墨烯中光传输特性的研究

光子石墨烯与电子石墨烯有相同的微结构,是具有三角晶格的二维光子晶体,其能带结构中存在中心奇异点,称为狄拉克点。这种狄拉克准粒子的存在导致了一种新的传输状态"赝扩散"。利用共面接地波导实现了单方向性窄的波束通过二维光子晶体。利用数值仿真的方法验证了"赝扩散"的传输特性。实验结果表明,对于二维光子晶体有些能带是不能被激发的。     

“原子鸡笼”让基因测序更快更准更便宜

石墨烯是一种由六角形蜂巢结构周期性紧密堆积的碳原子构成的二维碳材料,从外形上看就如同制造鸡笼的铁丝网一般,被形象地称为"原子鸡笼"。澳大利亚墨尔本大学的科学家日前正是借助这种材料,开发出了一种新的DNA测序技术,有望为这项广泛应用于多个领域的技术带来一次新的变革。相关论文发表在《自然·通讯》杂志上。领导此项研究的澳大利亚墨尔本大学的吉日·塞维卡和尼古拉·杜斯科特表示,他们发现石     

准独角兽牛墨科技:解冻行业坚冰

正科技,帮助我们创造了优越的生活环境,提高了生活质量。在当今社会,科学家除了搞纯理论研究,还要推动创新成果的应用和社会进步。近年,在新材料应用方面,最让人关注的就是2004年获得诺贝尔物理学奖的"石墨烯"新材料了。石墨烯是一种二维晶体,由碳原子按照六边形进行排布,相互连接,形成一个碳分子,其结构非常稳定。单层石墨烯只有一个碳原子的厚度,即0.335纳米,相当     

低维碳材料

<正>低维碳材料主要指富勒烯、碳纳米管、石墨烯等新发现的碳元素的新型同素异形体。低维碳材料是过去30年来材料科学领域最重要的科学发现,具有极其重要的科学价值和应用前景,其中富勒烯和石墨烯分别于1996年和2010年相继获得诺贝尔化学奖和物理奖。由于独特的几何结构和以sp2杂化轨道为主的成键结构,低维碳材料集优异的电学、力学、热学、光学等性能于一体。例如:石墨烯和碳纳米管是已知最薄和最细的材料,具有     

二维功能材料的生物学效应

继石墨烯被发现以来,因其稳定的二维结构和独特的物理化学性质,在材料、能源、环境、生物等领域展现出广泛应用前景,也已成为纳米生物医学的研究热点,被用于生物传感、细胞成像、药物运输、组织工程等领域.随后,具有类似结构的相关二维功能材料的研究也层出不穷、备受关注.本文综述了以石墨烯为代表的二维功能材料的生物学效应,并作出展望.     

三维结构化石墨烯及其复合材料

石墨烯是由单层碳原子组成的新型二维碳纳米材料,因具有诸多优良的理化性质而广受关注.三维结构化石墨烯是通过对二维片状石墨烯材料进行弯曲、组装获得的一类结构材料,可有效调控石墨烯的电学、光学、化学、机械和催化特性.基于三维石墨烯及其复合材料构建的器件在储能、传感、催化等方面表现出更为突出的性能.因而,制备和应用三维石墨烯材料已经成为当前的研究热点.文中介绍了三维石墨烯及其复合材料的结构类型,并简要评述了目前三维石墨烯材料应用中所面临的挑战和发展前景.     

石墨烯在沥青复合材料中的研究现状

将结构特殊、性能优异的二维碳纳米材料石墨烯应用于土木工程,可以全面提高工程材料性能,拓展石墨烯的应用领域。通过梳理近年来国内外土木工程领域石墨烯沥青复合材料研究现状和发展动态,发现在沥青中掺入石墨烯改善其路用性能,但缺乏相关研究,如石墨烯—沥青结构的精细表征、对石墨烯—沥青独特行为的微观作用机制、石墨烯—沥青及沥青混合料的关键行为特性变化规律、石墨烯—沥青复合材料体系。将石墨烯掺入70号沥青,采用宏观和微观的研究方法初步探索石墨烯沥青混合物。研究结果表明:石墨烯对沥青具有亲和性,能够被热沥青插层或剥离,形成以石墨烯片为基面的超分子结构;掺入石墨烯显著改善沥青行为特性尤其是低温性能。     

突破最后瓶颈:质子辅助制备超平整石墨烯

石墨烯(即单原子层的石墨)由碳原子紧密堆积而形成二维蜂窝状结构,是构成其他碳材料的基本单元.2004年,英国曼彻斯特大学盖姆研究组利用胶带剥离块体石墨,首次解离出微米尺寸的石墨烯片层[1].石墨烯独特的晶体和能带结构,赋予其非凡的力、热、光和电学性能,具备非常高的研究价值,尤其是石墨烯中的载流子在输运过程中极少受到杂质...     

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.     

一维到二维石墨烯声子热传导的分子动力学模拟

利用非平衡态分子动力学方法研究石墨烯纳米带的热导率与维数变化之间的过渡关系.改变石墨烯纳米带的宽度,令其从准一维过渡到二维,其热导率和长度L之间的关系也由κ∝Lβ过渡到κ∝ln L.增加石墨烯的层数,令其从二维过渡到三维,发现由单层变化到两层时,其热导率明显降低,再增加层数时热导率没有明显变化;相同尺寸不同类型的石墨烯纳米带,锯齿型石墨烯纳米带的热导率明显高于扶手椅型石墨烯纳米带的热导率.     

石墨烯在强化传热领域的研究进展

 石墨烯是一种单原子层厚度的二维平面碳纳米材料,具有超高的载流子迁移率、高热导率等特性。本文综述目前石墨烯在强化传热领域的研究进展,包括石墨烯热导率的测试方法,以及石墨烯在纳米流体、热界面材料、高导热复合高分子材料方面的应用,并对未来石墨烯的研究方向进行展望。     

工业生产条件下石墨烯基二维材料的制备方法与表征分析

<正>石墨烯基材料结构特殊且具有多项优异的物化性能,因而被认为是最具应用潜力的新型二维碳纳米材料。多年以来,研究人员一直在探索石墨烯基二维材料的结构、制备方法以及表征,但在探索符合工业生产条件的大规模制备方法时,研究人员依然面临着巨大挑战。本文选取近年来应用最广泛的以石墨为基材制备石墨烯相关材料的三类方法,即剥离法、化学法和化学气相沉积法进行深入探讨,并运用拉曼光谱（Raman spectrum）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对石墨烯的层状纳米片进行表征分析。     

二维非金属材料光催化降解印染废水的研究进展

自2004年发现二维石墨烯以来,二维非金属材料因其丰富多样的性质受到广泛关注.该类材料具有极高的比表面积,可以作为光催化剂和电催化剂,为开发高效的可见光驱动的光催化材料提供了可能.该文综述了4种新型二维非金属材料:二维石墨烯、二维石墨相氮化碳、二维黑磷和二维氮化硼在光催化降解印染废水中的研究进展,并展望了未来的研究方向.     

国际资讯

美国找到量产石墨烯简单方法美国北伊利诺伊大学的科学家在6月出版的《材料化学》杂志上发表论文称,他们发现了一种可大规模生产石墨烯的简单方法:通过在干冰中燃烧纯金属镁的方式就能够直接将二氧化碳转化成多层石墨烯(厚度小于10个原子)。石墨烯是一种二维碳材料,是已知材料中最薄的一种,具     

改性石墨烯增强天然橡胶性能研究现状与前景

石墨烯是近些年被发现的一种表面积较大的新型二维碳基纳米材料,具有广泛的应用价值。本文介绍了石墨烯增强天然橡胶机理以及石墨烯作为改性剂以不同的改性方式掺杂到天然橡胶中,对天然橡胶制品的物理性能、热力学性能、机械性能、电学性能、导热性能、气体阻隔性能等的不同影响;探讨了石墨烯的改性方式以及其在天然橡胶中的应用前景,并对石墨烯/天然橡胶复合材料的发展所面临的问题进行了分析。     

钠原子在二维碳材料上的吸附、 迁移和存储

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究碱金属钠原子在二维碳材料M-石墨烯上的吸附、 迁移和存储. 计算结果表明, 钠原子在M-石墨烯上吸附的最佳位点为M-石墨烯的7环中心, M-石墨烯具有迁移势垒低、 存储容量大、 平均开路电压值低的特性. 因此, M-石墨烯可作为钠电池的负极材料.     

石墨烯的制备方法及表征研究

石墨烯是一种新型二维碳纳米材料,具有许多独特的理化性质。本文重点综述了目前石墨烯制备的主要方法,分析了各种制备方法的特点,对石墨烯表征手段进行了概述,并展望了其发展前景。     

石墨烯的制备研究进展

石墨烯是一种二维六边形结构的碳质新材料,因为其优异性能而成为近几年的研究热点.主要介绍了两种石墨烯的常用制备方法:微机械剥离法和化学方法,同时分析了各种方法的优缺点,并对未来的制备方法作了展望.     

硼化氮-石墨烯杂化单原子层电学性质的第一原理

利用基于密度泛函理论的第一原理方法研究二维六方硼化氮片（h-BN） 石墨烯杂化单原子层的电学性质. 结果表明: 三角形h-BN嵌入石墨烯中或三角形石墨烯片嵌入二维h-BN中均会在能带结构导带和价带中间引入带间态, 带间态的形态与杂化方式有关; 半导体性与导体性质可相互转变, 即该杂化结构的电子结构可通过不同杂化形式调制.     

石墨烯纳米复合材料的制备及其电化学生物传感应用研究进展

作为单原子厚度的二维碳原子材料,石墨烯由于其特殊的结构和理化性能而成为目前碳基材料中的一个研究热点。为了进一步拓宽石墨烯的应用范围和提高石墨烯的应用能力,需要对石墨烯或其衍生物进行功能化修饰。本文主要综述了石墨烯的功能化方法及功能化石墨烯基纳米复合材料在电化学生物传感应用领域的研究进展。