石墨烯及其应用前景

正具有新型结构和优异性能的石墨烯对全球产业的发展具有重要意义,日益受到人们关注。如今,作为引领未来产业革命的关键性材料,石墨烯已成为材料领域的研究热点。石墨烯是什么2004年,英国科学家在实验室中从石墨上剥离出石墨薄片,并重复操作,最终得到仅由一层碳原子构成的薄片,即石墨烯。     

美国科学家利用石墨烯提高锂离子电池容量

<正>据外媒报道,美国西北太平洋国家实验室(PNNL)的研究团队利用新途径,构建出了可用于锂空气电池的多孔分层石墨烯。这种基于气泡构建的石墨烯结构的形态与破损的蛋壳相似,可大大提高锂空气电池的储能容量,未来有望取代应用于电动汽车的传统光滑石墨烯片,解决普通石墨烯     

石墨烯限域催化研究取得新进展

12月8日，中科院大连化物所催化基础国家重点实验室在石墨烯限域催化及表面催化原位表征研究取得新进展。     

科学家利用石墨烯提高锂电池容量

美国西北太平洋国家实验室(PNNL)的研究团队利用新途径,构建出了可用于锂空气电池的多孔分层石墨烯。这种基于气泡构建的石墨烯结构的形态与破损的蛋壳相似,可大大提高锂空气     

神奇的石墨烯

<正>2010年诺贝尔物理学奖授予了英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。让人吃惊的是:从他们2004年首次在实验室制成石墨烯到获奖,仅用了6年时间。在这么快的时间内金榜题名,在诺贝尔物理学奖的历史上,可以说是相当少见的。那么石墨烯到底是什么神奇的材料,能够迅速成为科学     

小粒子,大前程

本期10大化学热点论文中,有关石墨烯的研究继续占据数量优势.然而,论文#6的研究内容却是将石墨烯化学与另一个热点领域——纳米化学结合起来.本文的研究工作是由太平洋西北国立实验室的刘军教授与普林斯顿大学的Ilhan Aksay教授共同完成的.论文#6的具体研究对象是二氧化钛-石墨烯杂化纳米晶体,该晶体可提高锂离子电池的性...     

新型储能器的研制

中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学研究组在石墨烯-离子液体基超级电容器研究方面取得新进展。研究出的新型储能器件,超级     

科技要闻

建立检测单碱基多态性方法中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室董绍俊研究员课题组利用化学法,通过血红素与石墨烯之间π-π相互作用合成了血红素功能化的石墨烯纳米杂     

新材料之王:石墨烯

<正>石墨烯被预言为能改变21世纪的“神奇材料”,如今,它正从实验室走向寻常百姓的生活中。石墨烯,实际就是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。听起来稀松平常的石墨烯,却有诸多独一无二的特性。通俗来说,目前自然界中,这东西最薄、最结实,导电性极好,在工业领域中几乎无所不能。     

郭光灿院士团队在纳米机电系统中实现谐振模式的非近邻耦合

正中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿率领的中科院量子信息重点实验室,在纳米机电系统(NEMS)方面取得新进展。该实验室教授郭国平、副研究员邓光伟等与美国加州大学默塞德分校教授田琳合作,在研究两个石墨烯纳米谐振器的模式耦合过程中,创新性地引入第三个谐振器作为声子腔模,成功实现非近邻的模式耦合,     

可调谐石墨烯光电子器件

凭借着良好的光电、力学和热学性能,石墨烯是目前凝聚态物理领域一个重要的研究热点.而且由于石墨烯的色散关系在狄拉克点附近呈现线性特性,石墨烯的光电特性可以通过外加电场、磁场和温度来加以调节.因此,石墨烯是研究可调谐器件的良好平台.基于石墨烯的电导率随费米能级有明显改变的特点,在分析石墨烯器件的调制机制的基础上,对石墨烯可调谐器件在太赫兹、中红外和近红外的应用发展进行了综述研究.     

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。     

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.     

胶带粘黏法制备石墨烯存在的问题探讨

胶带粘黏法作为微机械剥离法的一种传统类型,具有操作简单、经济环保等特点,仍是当前实验室小规模制备高质量石墨烯重要方法之一。但却存在着可控性差、重复性大、尺寸较难确定等缺点。由室内试验制备石墨烯的机理分析可知,胶带粘黏法制备高质量石墨烯会受到制备条件、外界环境及探测技术等因素的影响。在制备过程中通过技术手段减少外界条件和环境影响、降低剥离难度、提高探测手段是解决这一问题、提高石墨烯制备质量的重要途径。     

可调谐石墨烯光电子器件（英文）

凭借着良好的光电、力学和热学性能,石墨烯是目前凝聚态物理领域一个重要的研究热点.而且由于石墨烯的色散关系在狄拉克点附近呈现线性特性,石墨烯的光电特性可以通过外加电场、磁场和温度来加以调节.因此,石墨烯是研究可调谐器件的良好平台.基于石墨烯的电导率随费米能级有明显改变的特点,在分析石墨烯器件的调制机制的基础上,对石墨烯可调谐器件在太赫兹、中红外和近红外的应用发展进行了综述研究.     

石墨烯/聚偏二氟乙烯界面导热性能的模拟研究

采用分子动力学模拟方法,定性分析石墨烯取向对石墨烯/聚偏二氟乙烯(PVDF)复合材料界面热导的影响,研究石墨烯边缘功能化及其比例与石墨烯/PVDF界面热导之间的关系.研究结果表明调节石墨烯在复合材料中的取向程度及对石墨烯边缘功能化有利于提高石墨烯/PVDF复合材料界面热导.模拟结果为设计和制备高导热复合材料提供新的思路和见解.     

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...     

石墨烯化学修饰电极在电分析化学中的应用

目的石墨烯是具有单层二维六边形晶格结构的碳材料,由于独特的电子结构和物理化学性质而广泛应用于电分析化学领域,本文旨在总结其在近几年的应用研究新进展,为分析工作者提供修饰方法借鉴。方法参考国内外相关文献,简要概述石墨烯化学修饰电极研究的最新进展。结果对2014-2017年1月间,国内外有关石墨烯及其复合物在电分析化学领域中的研究情况,从基于石墨烯的修饰电极和基于石墨烯复合物的修饰电极两方面进行了综述分析,并指出了石墨烯复合物的催化机理及协同作用的相关研究有待深入。结论对于分析工作者特别是电分析工作者而言,本文为开展石墨烯在电化学方面的应用及其相关研究,提供了较为系统而全面的参考。     

石墨烯薄膜拉伸性能的分子动力学模拟

通过分子动力学模拟,对单层和多层石墨烯薄膜在两个方向上的拉伸力学性能进行了研究,得到了相应的应力-应变关系以及拉伸破坏形态.对单层石墨烯薄膜,研究了薄膜尺寸对其拉伸性能的影响;对多层石墨烯薄膜,研究了薄膜尺寸相同时层数对其拉伸性能的影响.结果表明:单层石墨烯薄膜两个方向的弹性模量分别为1078.02GPa(扶手椅型)和1041.53GPa(锯齿型);在拉伸线弹性变形阶段,单层石墨烯薄膜是各向同性的,且薄膜尺寸变化对单层石墨烯薄膜拉伸性能的影响不大;多层石墨烯薄膜在拉伸过程中的应力-应变关系与单层石墨烯薄膜类似,且在拉伸线弹性变形阶段表现出比单层石墨烯薄膜更为明显的各向同性;扶手椅型石墨烯薄膜的破坏从一侧边缘开始,并沿45°方向向薄膜内部延伸,锯齿型石墨烯薄膜的破坏从两侧边缘开始,对称地向内部延伸.     

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.