一滴水能发电的奥秘——石墨烯展现新功能

<正>当一滴水在石墨烯表面滚动,石墨烯敏锐地"觉察"到了细微的运动,并产生约1V的电压,持续输出电流。这奇妙的一幕发生在浙江大学信息电子工程学院的实验室,林时胜(图1)课题组发文阐述了这一现象的奥秘,明确指出衬底(支撑材料)在石墨烯水流感应电压产生过程中扮演着关键角色。这一研究将为开发新型纳米发电机或石墨烯功能器件提供理论指导。石墨烯是世界上最薄的材料,只有一个原子那么厚(0.3 nm,是A4纸张的10万分之一,头发丝的50万分之一)。     

氧化石墨烯催化炔烃水化成酮的反应研究

氧化石墨烯(GO)是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团.本论文以氧化石墨烯(GO)为催化剂,炔烃为反应底物,1,2-二氯乙烷作溶剂,高效合成一系列酮类化合物.比较不同反应条件,并提出反应的可能机理.     

科技快递

新型电池有望使手机变得更小最近,美国科学家研发出一种以石墨烯技术为基础的新型电池。由于使用石墨烯材料,该电池的体积超小,未来将有望使手机等电子产品变得更小。一直以来,过大的电池体积使电子产品的微型化、小型化受阻。为了实现产品的微型化,研究人员选择了只有一个原子厚度的石墨烯材料研制微型电池。除了生产工艺,研究人员在产品设计     

石墨烯在氧还原反应催化剂中应用的研究进展

石墨烯是一种由单原子层构成的新型二维碳材料,具有独特的结构和性能,已经在物理、化学、材料等领域广泛应用.简要介绍了石墨烯的结构特征和物理性能,综述了石墨烯作为燃料电池阴极Pt基和非Pt基催化剂载体以及氮掺杂石墨烯催化剂的研究进展,提出了石墨烯作为氧还原催化剂载体和非金属催化剂的发展趋势.     

石墨烯的用途

2010年10月5日，随着诺贝尔物理学奖的颁布，材料科学的研究再一次成为热门话题．石墨烯也再一次成为焦点。石墨烯为什么会成为一种新型的而又重要的材料呢？当然是由它的特点决定的。诺贝尔物理学奖评审委员会在向媒体发布的材料中介绍，石墨烯不仅“最薄、最强”，而且导电性能类似金属铜，导热性能超过所有已知材料。     

石墨烯：全球最薄最硬材料

石墨烯是目前已知世界上强度最高的材料。 美国哥伦比亚大学的专家为了测试石墨烯的强度。先在一块硅晶体板上钻出一些直径一微米的小孔．每个小孔上放置一个完好的石墨烯样本．然后用一个带有金刚石探头的工具对样本施加压力。结果显示．在石墨烯样品微粒开始断裂前。每100纳米距离上可承受的最大压力为2．9微牛左右。按这个结果测算。     

张哲野:本科生突出石墨烯重围

正2010年,英国曼彻斯特大学的两位科学家凭借石墨烯方面的开创性实验获得了当年的诺贝尔物理学奖。但这对于业内人士来说,未必是好消息。因为自那之后,各高校材料系几乎每个实验室都开始做有关石墨烯的研究。化学领域比较权威的美国化学学会(成立于1876年,是世界上最大的专业科技学会之一),每天一篇关于石墨烯的文章,"当时我觉得完蛋了。那意味着,在这个颇受关注的新领域,你想出来的点子别人也会想得到,你做的肯定也没有别人快。"华中科技大化学系一师兄感叹道。     

高容量石墨烯/中间相碳微球负极材料设计及性能研究（英文）

目的:电动汽车和大规模储能的发展对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求,但现有商业石墨负极容量难以满足要求。本文结合石墨烯高电导和高容量的优点以及中间相碳微球材料循环稳定性优良的优势,研究和报道一种容量高和循环性能好的石墨烯/中间相碳微球复合负极材料。方法:1.通过选择高电导率石墨烯和中间相碳微球,制备石墨烯和中间相碳微球复合负极材料。2.选用商业聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂,制备复合材料电极极片,测试和表征电极的形貌、电导以及半电池的充放电等电化学性能,并优化复合材料质量比。3.选择优化的复合负极材料(GMC(8:2)),研究其长循环性能。结论:中间相碳微球的球形结构能有效防止石墨烯的折叠团聚,从而发挥石墨烯的高电导性能。因此,石墨烯/中间相碳微球复合负极材料表现出了很好的倍率性能和循环性能,且其容量达到了421 mA·h/g以上,高于商业石墨的理论容量,具有潜在的应用前景。     

锯齿形石墨烯纳米带特性的理论研究

对具有一定宽度的锯齿形石墨烯纳米带用对角化其哈密顿的方法自洽地计算了电子在半填满的情况下石墨烯的性质,结果发现:锯齿形石墨烯带在相同条件下两边之间是铁磁耦合还是反铁磁耦合是随机的.两边之间呈现反铁磁序时,石墨烯带是半导体,其带隙具有量子限制效应;呈现铁磁序时,石墨烯带是导体.无论哪一种情况,石墨烯带边缘原子的磁序都是一个定值,并不随系统大小而变化,这就为石墨烯作为自旋电子学的材料提供了一个无比优越的条件.     

水锌矿纳米片/石墨烯复合材料的制备和储锂性能研究

通过简单的水热法合成水锌矿(Zn5(CO3)2(OH)6)纳米片,并对其电化学性能进行研究.作为负极材料,水锌矿纳米片首圈放电容量虽然可以达到1 500mAh·g-1,但容量随着循环圈数的增加而不断衰减.为此,我们采用石墨烯复合的方法来提高水锌矿的循环容量.石墨烯的存在可以有效提高水锌矿的导电性,加快电荷转移,同时也可以缓解电极材料在循环过程中发生大的体积变化,提高循环稳定性.     

“无机非金属材料的主角——硅”测试题

一、选择题1.我国和美国、日本等国家都已研制了一种陶瓷柴油机,这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料制成的,这种材料是()(A)氧化铝陶瓷(B)氮化硅陶瓷(C)光导纤维(D)玻璃钢2.下列对制取水泥与玻璃的共同特点的叙述中,错误的是()(A)生产原理相同(B)原     

羧基化氧化石墨烯对Cu(Ⅱ)的吸附综合实验

依托科研项目,设计了羧基化氧化石墨烯对Cu(Ⅱ)的吸附的研究性综合实验。该实验包括羧基化氧化石墨烯材料的制备和其对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究,涉及红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线粉末衍射仪、元素分析仪以及原子吸收分光光度计的使用。通过实验,使学生了解石墨烯材料的制备过程和表征技术,提高学生学习兴趣,培养学生创新思维,锻炼学生实践能力,提高学生的综合素质和科研创新能力。     

单原子分辨原位研究石墨烯掺杂动态过程

正最近,沈阳材料科学国家(联合)实验室杨志卿副研究员、尹利长副研究员等与美国橡树岭国家实验室研究人员合作,首先利用像差校正Z衬度电子显微学成像观察到了石墨烯拓扑缺陷结构的动态演变、以及单个Si原子与拓扑缺陷的动态交互并最终掺杂到石墨烯的微观过程,并采用第一性原理计算揭示了这一原子结构演化的微观机理。直接观察并理解单个原子及其与周围介质材料动态交互行为有助于人们认识物质结构的微观演变并预测新结构的形成,对于纳     

水热法合成氧化铁/石墨烯复合材料及其电化学性能研究

通过一步水热法合成了Fe_2O_3/GO复合材料,得到的氧化铁能很好地与石墨烯复合在一起,并且具有比同方法得到的纯Fe_2O_3更小的颗粒直径.Fe_2O_3/GO复合材料表现出了很好的电化学性能,在1.0 A·g~(-1)的电流密度下能够释放出高达726/715 mAh·g~(-1)的放/充容量,其循环稳定性也得到大大提高.石墨烯的有效复合不仅为电极材料提供了高的导电性,而且有效缓解反复充放电过程中体积效应带来的应力集中,防止材料粉化脱落,从微观结构的改进中有效提升了材料的宏观电化学性能.     

激光还原石墨烯材料制备及应用综合型实验设计

介绍一种采用激光还原方法来制备石墨烯材料的综合型实验设计。该实验包含氧化石墨烯的制备、激光光源的选择、氧化石墨烯的还原等内容,采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪等仪器对其形貌结构和化学结构进行了表征。利用该材料构建电化学传感器并应用于酚类化合物的检测。该合成方法简单,涉及多种分析仪器的操作,制备出的材料应用性强,可有效进行酚类化合物的检测,是一个综合性很强的实验。该实验可作为创新性实验项目,使学生熟悉石墨烯材料的制备及其应用,激发学生的科研兴趣,提高学生的科研素质及创新实践能力。     

氧化石墨烯高分子复合材料的制备及对染料吸附的研究

采用温和的方法合成了一种新型的氧化石墨烯高分子GO-P(NIPAM-co-AA)复合微球.分别利用FESEM,TG,UV,Raman spectrum等对复合材料的结构和性能进行表征.结果表明:复合材料呈球形结构,形貌规则,单分散性好,平均粒径约为35μm.该材料将氧化石墨烯结合到高分子共聚物上,不仅解决了粒子聚合的问题,而且奠定了多功能材料在物质吸附、生物工程等诸多领域的应用基础.复合微球对亚甲基蓝的吸附实验结果表明,复合微球对亚甲基蓝有良好的吸附性能,随着氧化石墨烯含量的增加,微球吸附性能逐渐增强,在治理污染等方面具有潜在的应用前景.     

有机功能化石墨烯的制备及其应用

石墨烯是一种新型的二维平面纳米材料,其所具有的单原子层结构使它拥有许多新奇的特性,从2004年被发现以来,引起了科学界的高度重视,目前已成为了材料学、物理学、化学等学科领域的研究热点。然而由于石墨烯易于团聚堆积成石墨,不能均匀的分散在基体中,这很大程度上限制了它的应用。为了将石墨烯与其它物质有效复合,充分发挥其在电子学、生物医学、催化、传感器、储能等领域的优良特性,对其进行功能化改性是有效的方法之一。着重介绍了石墨烯有机功能化制备方法及其应用的最新研究进展,并对石墨烯的功能化发展方向进行了展望。     

石墨烯物理性质及应用研究

石墨烯是从石墨材料中剥离出来的新型纳米材料,自被成功剥离以来,其科研价值和实用价值得到了广泛认可,且在材料、物理、电子等领域展现了广阔的应用前景,经过短短十几年的时间,石墨烯及其相关产品的研发应用在世界各地广泛展开,石墨烯成为取代硅胶材料和晶体管的新材料.本文主要就石墨烯的物理性质和应用进行研究,希望增加大家对石墨烯的了解.     

石墨烯微电子材料潜在应用研究

在硅电子材料即将发展到顶峰时,石墨烯以其优良的导体和半导体性质将成为延续硅材料的主流微电子材料;详述了石墨烯的结构与电学性质,从而说明其作为微电子材料的优势,并列举了在微电子器件构建中已经取得的成果及构建器件的方法,简述了相应石墨烯的制备方法.     

2014年高考化学复习试题精粹

第一部分化学基本概念与理论汤平发廖旭果（宁波市鄞州中学浙江宁波315101）一、物质的组成与分类1.下列说法正确的是（）。A."PM 2.5"是指大气中直径小于或等于2.5μm(1μm=1×10^-6m)的颗粒,"PM 2.5"与空气形成的分散系属于胶体B.石墨烯是一种从石墨材料中用"撕裂"方法剥离出的单