一杯水中的纳米世界:低维半导体的绿色合成研究

以石墨烯、MXene、h-BN等为代表的二维纳米材料在光电子领域广为流行,一方面得益于尺度效应赋予它们的独特性能,另一方面可以归功于这些层状结构材料易于合成,甚至可以通过机械剥离的方法快速获得。在二维材料兴起的背后,传统光电功能材料,如金属氧化物半导体,本应同享盛誉,但是由于它们通常以三维晶体结构稳定存在,低维化较为困难。目前的高能合成方法过程复杂、成本高且具有潜在的环境不友好因素,导致原子尺度的低维金属氧化物材料发展缓慢,它们在尺度效应下具有的独特魅力还有待发掘。人们目前仍需要发展快速、简便、绿色的合成方法帮助开展低维金属氧化物半导体的研究,以便揭开它们潜藏特性的面纱。 东华大学纤维材料改性国家重点实验室的王宏志教授、侯成义博士与丹麦技术大学的Qijin Chi教授密切合作,设计了一种通用的“无试剂化学合成”方法用于制备低维金属氧化物半导体纳米材料。这种方法仅需要金属电极、一杯清水、一个电池,在室温下半小时内即可完成合成......阅读全文

苏州纳米所“量身定制”3D石墨烯神经支架

  将二维单原子层石墨烯组装成三维宏观结构是石墨烯走向实际应用的途径之一。三维石墨烯的特性与其结构和尺寸紧密联系,控制制备三维石墨烯的结构和尺寸,不仅能够有效调控其性质,以满足不同应用需求,而且为更好地理解石墨烯在不同领域的作用机理提供了机会。  中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米-生物界面

中国将主导全球碳纳米管与石墨烯制造

  根据市场研究公司LuxResearch表示,随着中国企业加入全球供过于求的碳奈米管(CNT)与石墨烯市场,中国已在碳奈米管与石墨烯的研究与制造方面取得领先优势,从而带动了价格下滑以及造成利润侵蚀,甚至可能导致这一兴起中的产业重新洗牌。   LuxResearch分析师ZhunMa在最近发布一份有

纳米服装,真的有纳米材料吗?

越来越多的高科技已经进入到我们日常生活之中,比如纳米服装。将纳米级的微粒覆盖在纤维表面或镶嵌在纤维甚至分子间隙间,利用纳米微粒表面积大、表面能高等特点,在物质表面形成一个均匀的、厚度极薄的(肉眼观察不到、手摸感觉不到)、间隙极小(小于100nm)的‘气雾状’保护层。使得常温下尺寸远远大于100nm的

一种氮掺杂多孔石墨烯制备新方法可用于稀土分离

  近日,中国科学院兰州化学物理研究所手性分离与微纳分析课题组开发出一种多重限域的一步可控合成掺杂方法,制备出对稀土离子具有高分离选择性的氮掺杂纳孔石墨烯膜(专利申请号:CN 202010861481.0)。该研究在吸附了苯丙氨酸的氧化石墨烯膜的二维层间空间限域生长层状锌类水滑石,从而构建类水滑石/

新型超薄薄膜材料助力下一代石墨烯

  由美国加州大学河滨分校(UC-Riverside)的三名工程师以及其他研究人员们组成的团队最近获得了美国国家科学基金会(NSF)一笔170万美元的经费赞助,将致力于研究、分析以及合成一款新型态的超薄薄膜材料,以期改善个人电子产品、光电元件以及能量转换系统的性能。  该团队是由加州大学(

我国研究人员研发出单层多晶石墨烯可控断裂技术

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院光子信息与能源材料研究中心副研究员陈明与新加坡南洋理工大学电子电气工程系教授魏磊合作,研发出一种针对单层多晶石墨烯的可控断裂技术。相关结果以论文Controlled fragmentation of single-atom-thick polycrystalli

石墨烯:未来材料宠儿

今年3月,浙江大学利用石墨烯等材料制成世界“最轻材料”。   想在一秒钟内下载一部高清电影吗?石墨烯调制器的问世或许能让这个愿望得以实现。   美国华裔科学家张翔教授的研究团队用石墨烯研制出一款调制器,这个只有头发丝四百分之一细的光学调制器具备的高速信号传输能力,有望将互联网传输速度提高一万倍。

苏州纳米所开发出超高热导率石墨烯聚合物复合材料

  作为近来纳米科学领域的研究热点,新兴的石墨烯由于具有独特的二维结构、高比表面积和优异的热学性能(导热系数可高达3000-6000 W/(mK)),受到了广泛关注。石墨烯/聚合物导热复合材料有望在电子器件、光电子器件、消费电子及导热聚合物材料中得到重要应用。目前,石墨烯的添加一定程度上改善了聚合物

mK极低温纳米精度位移台在二维材料、石墨烯等领域的前...

mK极低温纳米精度位移台在二维材料、石墨烯等领域的前沿应用进展nature:二维磁性材料的磁结构与相关特性研究关键词:二维铁磁材料;极低温纳米精度位移台;反铁磁态;二次谐波    近年来,二维磁性材料在国际上成为备受关注的研究热点。近日,中国与美国的研究团队合作,在二维磁性材料双层三碘化铬中观测到源

宁波所研制出高分子与石墨烯的纳米复合智能软驱动材料

   智能软驱动材料是指在一定的外部刺激下能够将各种能量(光能、热能、化学能及气体的梯度势能)转换为机械能进而发生可逆形变的高分子材料。最近几年,软驱动材料已经在许多高科技领域如软体机器人、传感器和体内手术设备等方面引起了极大的研究兴趣。但通常受限于组成材料自身的成分及其结构,这些驱动材料在驱动效率

长春应化所发明钯纳米薄膜和钯/铂纳米薄膜制备方法

  钯基纳米材料作为一种重要的催化剂,已成为有机合成、燃料电池等领域的研究热点,并逐渐被工业生产所重视。随着纳米材料的发展,将一维的纳米材料自组装成为可独立存在的二维的纳米薄膜引起了研究者强烈的兴趣。  目前常用的制备方法往往耗时较长,或耗时不长,但样品质量差。因此寻找一个快速制备高质量的可独立的钯

石墨烯新材料改写电子制造业格局

  石墨烯是由单层碳原子构成的六角形蜂巢晶格的平面二维材料,结构稳定,各项物理性质优异。石墨烯的发现颠覆了凝聚态物理学界既往的二维材料不能在有限温度下存在的观念。   石墨烯具备众多优异的力学、光学、电学和微观量子性质,是目前最薄也是最坚硬的纳米材料,同时具备透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻

中国首个纯石墨烯产品——柔性石墨烯散热薄膜研发成功

  近日,记者获悉贵阳正式宣布推出中国首个纯石墨烯粉末产品--柔性石墨烯散热薄膜。贵阳市政府有关领导、贵阳国家高新技术开发区领导、中科院上海微系统与信息技术研究所专家等100余人出席了发布会。   据了解,此次发布的中国首个石墨烯粉末应有产品是由贵州新碳高科研发和生产,由上海新池能源科技

宁波材料所在二维纳米防护薄膜材料方面取得进展

  石墨烯具有大的比表面积、高的化学惰性以及优异的阻隔性,被认为是已知最薄的防护材料,采用化学气相沉积(CVD)法制备的石墨烯薄膜可直接用于金属的腐蚀防护,逐渐成为制备石墨烯防护薄膜最主要的方法。但石墨烯薄膜在制备过程不可避免会引入空位、晶界等结构缺陷,将其长时间暴露在空气中,腐蚀介质容易通过这些缺

上海大学石墨烯散热研究获进展

  上海大学教授刘建影团队与法国中央纳米研究院,瑞典查尔姆斯理工大学等机构合作,在石墨烯散热研究上获新进展,相关研究近日发表于《先进功能材料》。  石墨烯是二维的单层碳原子晶体,与三维材料相比,其低维结构可显著削减晶界处声子的边界散射,并赋予其特殊的声子扩散模式。石墨烯所具有的快速导热与散热特性使得

纳米薄膜催生发电奇想

   一阵微风,能烧热你家的电饭锅;一片安静的海,能点亮全中国的路灯。近日在北京召开的“纳米能源与纳米系统国际学术会议”上,中科院外籍院士王中林告诉科技日报记者,他的“纳米发电机”能够完美利用一切轻柔的能量,比如风和浪。   “我们为什么要建大坝蓄水,让水带动发电机高速旋转呢?因为低频率的机械能难以

纳米薄膜催生发电奇想

  一阵微风,能烧热你家的电饭锅;一片安静的海,能点亮全中国的路灯。近日在北京召开的“纳米能源与纳米系统国际学术会议”上,中科院外籍院士王中林告诉科技日报记者,他的“纳米发电机”能够完美利用一切轻柔的能量,比如风和浪。  “我们为什么要建大坝蓄水,让水带动发电机高速旋转呢?因为低频率的机械能难以转化

无针纳米胶囊疫苗

  据一项新的在小鼠中进行的研究报道称,一种通过像鼻子这样的粘膜进入点给予的基于纳米胶囊的疫苗可有效地保护机体不受病原体的侵害。粘膜疫苗具有吸引力,因为它们可通过喷鼻剂给予,从而无需使用针头。如果这种粘膜疫苗的功效在较大的动物中得到确认,这种方法可能对制造针对像流感等呼吸道病原体以及像人类乳头状病毒

德科学家在石墨材料中开凿纳米“隧道”

  德国卡尔斯鲁尔技术研究院(KIT)和美国莱斯大学的科学家合作,利用镍原子在石墨材料中成功“开凿”出直径为纳米级别的“隧道”,有望为制备锂离子电池高性能多孔石墨电极等提供新的技术手段。   研究人员首先将金属镍纳米颗粒引入石墨材料表面,然后在充满氢气的环境中进行快速加热,金属镍纳米颗粒的表面将起

氧化石墨烯基磁共振纳米诊疗剂研究取得进展

  中国科学院合肥物质科学研究院在石墨烯基磁共振纳米诊疗剂的开发上取得进展。技术原理图  近日,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所吴正岩课题组、上海交通大学医学院教授邹多宏、中科院强磁场科学中心研究员钟凯合作,在石墨烯基磁共振纳米诊疗剂的开发上取得进展,相关成果在线发表在Nanos

中科大在石墨烯纳米通道水输运研究取得突破

  近日,中国科大中科院材料力学行为和设计重点实验室研究团队与诺贝尔物理学奖得主、英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆研究团队合作,在石墨烯纳米通道水输运方面取得重要研究进展。该成果已发表在《自然》上。  据介绍,科研人员利用石墨烯薄的特点提出了一种构筑纳米通道的新方法,把大小不同的石墨烯堆垛起来,形成

石墨烯纳米带首次可控稳定发光-有望促进新型光源发展

  石墨烯纳米带被显微镜尖端部分悬挂起来,可见到明亮的光。图片来源:美国化学学会  意大利和法国研究团队首次通过实验观察到7个原子宽的石墨烯纳米带的高强度发光现象,强度与碳纳米管制成的发光器件相当,并且可以通过调节电压来改变颜色。这一重大发现有望极大地促进石墨烯光源的发展。相关成果发表在最近一期的《

氧化石墨烯基磁共振纳米诊疗剂研究取得进展

  在磁场的作用下,一些具有磁性的原子能够产生不同的能级,如果外加一个能量(即射频磁场),且这个能量恰能等于相邻2个能级能量差,则原子吸收能量产生跃迁(即产生共振),从低能级跃迁到高能级,能级跃迁能量的数量级为射频磁场的范围。核磁共振可以简单的说为研究物质对射频磁场能量的吸收情况。将这种技术用于人体

国家纳米科学中心石墨烯可控掺杂研究取得新进展

  石墨烯,这一2004年发现的碳晶体家族中的新成员,集多种优异特性于一身,其电子迁移率高于硅材料两个级数表明石墨烯有望替代半导体工业中的硅材料。然而,石墨烯为零带隙半导体,因此能否有效调控其电学性质决定着这种新材料在微电子等行业的应用前途。  掺杂被认为是调控石墨烯电学性质的有效手

苏州纳米所石墨烯三维神经支架研究取得进展

  石墨烯为单层或少层碳原子组成的低维碳纳米材料,具有优异的理化性质,自2004年被发现以来,迅速成为材料科学与凝聚态物理等领域的研究前沿。同时,石墨烯展现出良好生物相容性,在生物医学领域的应用近年来备受关注,已被成功用于细胞成像、药物输运、干细胞工程及肿瘤治疗方面。   中国科学院苏州纳米技术与

利用石墨烯无创检测癌症

  不同的细胞与石墨烯之间有着不同的相互作用。正常细胞和癌症细胞分别与石墨烯发生相互作用,通过拉曼成像技术,可以分辨两种细胞的不同活性。(图片来源:UIC/Vikas Berry)  有什么是石墨烯办不到的?检测癌症?不,石墨烯现在可以用于检测癌症了。  伊利诺伊大学芝加哥分校(University

苏州纳米所在薄膜光伏界面材料研究中取得进展

  有机薄膜电池因具有高效、低成本、轻柔、可采用全溶液法制备等优点,引起了国内外研究学者的广泛关注。目前电池的光电转换效率取得了巨大发展,展现出产业化的开发前景。要实现有机光伏的产业化和商业化,必须发展低成本、连续卷轴印刷工艺。对于印刷薄膜光伏而言,可印刷界面材料是实现高效印刷光伏的关键材料之一。 

深圳大学在拉曼纳米激光研究方面取得重要进展

  在国家自然科学基金项目(项目编号:51502175,61575129,11304206)资助下,深圳大学光电工程学院阮双琛教授团队在拉曼纳米激光研究方面取得重要进展,研究成果近期以“A Thresholdless Tunable Raman Nanolaser using a ZnO–Graph

二维共价有机框架/石墨烯复合薄膜材料制备获进展

研究析氢反应(HER)催化剂用于高效产氢有助于缓解能源危机、实现碳达峰和碳中和的战略目标。Pt/C被认为是高效的HER催化剂,然而,由于资源稀缺、成本高以及可能引起重金属污染,限制了其大规模应用。因此,开发可替代的非金属催化剂成为该领域的研究热点。二维有机框架薄膜材料是有机化合物通过共价键或配位键形

苏州纳米所在石墨烯光驱动器及其应用研究中取得进展

  光驱动器件可以把光能直接转化为机械形变,而无需通过齿轮等机械传送装置的转换,具有远程的、无接触、无损伤、易操控等特点,尤其是太阳光中几乎具有无穷无尽的光能,因此,光驱动器件在实际应用中具有巨大的前景,同时也吸引了众多研究工作者的兴趣。光驱动器件研究的关键之一,是发展在光照下具有能量转化特性的材料