石墨烯透明导电膜研究与产业化进展

石墨烯作为一种新型二维碳纳米材料,具有许多独特的物理化学性质。尤其是其良好的透光性、高导电性、较好的机械强度等性质,近年来受到了透明导电膜领域的广泛关注与研究。与氧化铟锡(ITO)薄膜相比,石墨烯透明导电膜具有透光性和稳定性好、柔性更佳等特点。本文概述了石墨烯薄膜及其在透明导电膜应用的研究现状与产业化进展,分析了其在发展过程中存在的瓶颈,并展望了未来产业的发展趋势。     

石墨烯基复合材料应用于光电二氧化碳还原的基本原理，研究进展和发展前景

In response to aggravated fossil resources consuming and greenhouse effect, CO₂ reduction has become a globally important scientific issue because this method can be used to produce value-added feedstock for application in alternative energy supply. Photoelectrocatalysis, achieved by combining optical energy and external electrical bias, is a feasible and promising system for CO₂ reduction. In particular, applying graphene in tuning photoelectrochemical CO₂ reduction has aroused considerable attention because graphene is advantageous for enhancing CO₂ adsorption, facilitating electrons transfer, and thus optimizing the performance of graphene-based composite electrodes. In this review, we elaborate the fundamental principle, basic preparation methods, and recent progress in developing a variety of graphene-based composite electrodes for photoelectrochemical reduction of CO₂ into solar fuels and chemicals. We also present a perspective on the opportunities and challenges for future research in this booming area and highlight the potential evolution strategies for advancing the research on photoelectrochemical CO₂ reduction.     

石墨烯/正十八烷微胶囊的制备与及其热性能研究

以石墨烯/正十八烷为芯材,三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为壁材,苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)为乳化剂,采用乳液聚合法制备相变微胶囊.系统研究了石墨烯对于正十八烷微胶囊性能的影响.采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)、拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、Hot Disk热常数分析仪、示差扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)对相变微胶囊的外貌形态、晶型结构和热性能进行表征和分析.结果表明,微胶囊呈圆球形且光滑,粒径约为1~30μm.当石墨烯添加量为0.1 g时,微胶囊的形貌无明显变化.当加入过量石墨烯时,微胶囊出现了明显的团聚现象.XRD测试表明,包覆于微胶囊中的石墨烯没有使微胶囊的结晶峰位置发生明显的偏移,这对于微胶囊的实际应用是有利的.微胶囊的相变热焓和包覆率随着石墨烯的加入而不断减小,但芯材的过冷现象得到了明显的改善.石墨烯对于微胶囊传热性能的提升有着显著的效果.当石墨烯的添加量为0.2 g时,微胶囊的导热系数为0.092 W·m-1·K-1,与纯微胶囊相比提高了约51%,这说明石墨烯改善了传统相变微胶囊的传热性能,提升了相变微胶囊的应用性能.     

碱金属基底和吸附强弱对石墨烯态密度的影响

应用固体物理理论和方法,探讨了碱金属(锂、钠、钾、铷、铯)、石墨烯以及碱金属基外延石墨烯的态密度,进一步得出碱金属基底和吸附强弱对外延石墨烯态密度的影响。结果表明:碱金属基底、单层石墨烯、碱金属基外延石墨烯的态密度曲线均相对于能量x=0对称,但变化情况不同;碱金属基底的态密度和碱金属基外延石墨烯的态密度的极大值均随原子序数的增加而增大;碱金属基吸附石墨烯越强,金属基外延石墨烯的电子出现较大能量的概率以及电子最可几能量越小(铯元素除外)。     

石墨烯金属基复合材料研究进展

石墨烯因为其极高的导电导热性能和优异的力学性能被认为是理想的金属基复合材料增强体。本文从导电性、导热性、力学性能等方面介绍了近年来石墨烯增强金属基复合材料的研究进展,概述了产业化进程,分析总结了石墨烯金属基复合材料产品研发中的主要难点,并对石墨烯金属基复合材料的应用前景作了展望。     

基于氧化石墨烯的锁模激光实验

设计了低成本全固态锁模超快激光实验系统,使用透射式氧化石墨烯饱和吸收体作为被动锁模元件,直接插入到腔内,可依次观察到激光的不同运转状态.实验采用结构紧凑的谐振腔设计,获得了二极管端面泵浦Nd∶YVO4晶体的1 064nm连续波被动锁模激光输出,重复频率为81MHz,最大平均输出功率为1.23W,相应的锁模单脉冲能量为15.2nJ.     

新型智能隐形眼镜

正采用石墨烯材料制成的新型隐形眼镜将使佩戴者具有夜视能力,可应用于士兵等特殊需求群体。据英国每日邮报报道,研究人员最新研制一种智能隐形眼镜,使佩戴者具有"红外夜视"能力。研究小组称,在镜片之间夹入石墨烯,能够建造一种具有捕捉可见光和红外线能力的传感器。现已建造一个比手指甲更     

碳纳米管制备蓝光石墨烯量子点及其在柔性有机存储器上的应用

通过化学裁剪法打开碳纳米管获得了粒径一致、性能稳定、具有蓝色荧光的石墨烯量子点。该方法属于化学溶液法，具有成本低廉、工艺简单、条件易控等优势。将该样品与半导体聚合物按一定比例混溶，通过旋涂技术形成基于石墨烯量子点掺杂的聚合物复合薄膜，进而制成柔性存储器。该柔性可弯曲存储器具有低驱动电压、接近10³的ON/OFF 比率、较好的循环次数，较好的重复性和稳定性。该研究结果为柔性有机存储器领域的研究展开了新的方向。     

激光化学气相沉积石墨烯的基底温度场仿真

为了分析激光化学气相沉积制备石墨烯过程中催化剂基底的静态和动态温度场分布与各个实验参量之间的关系,采用基于ANSYS软件建立有限元分析模型和加载532nm激光热源模型的方法,取得了不同实验参量影响下基底温度场分布和达到反应温度所需时间的数据。结果表明,在基底材料属性、激光功率大小、基底面积尺寸、聚焦光斑直径、反应气体流量的影响下,基底静态温度场的分布与达到反应温度所需时间均不同,可作为制备高质量石墨烯实验的参考依据。采用波长为532nm、功率为3W、聚焦光斑直径为50m、移动速率为1mm/s的连续型激光器,以镍箔为基底材料,在标准状态下甲烷和氢气流量分别为10mL/min和5mL/min条件下仿真得到的动态温度场符合激光化学气相沉积法制备图案化石墨烯的生长机理。