科学家构建了大面积、可任意转移的碳纳米管薄膜

二维非对称(Janus)薄膜材料因其独特的物理/化学性质,在柔性传感、能源存储与转换、仿生驱动器等领域具有巨大的应用价值,近年来受到越来越广泛的关注和研究。为实现二维Janus薄膜材料在特定领域的应用,功能单元的选择、界面集成和功能协同极为关键。 碳纳米材料(碳纳米管、石墨烯等)因其优越的物理、化学以及电学性能,被认为是一种理想的导电、导热功能单元材料。而高分子材料则具有碳材料所不具备的可拉伸性、化学功能性、刺激响应性等性质。因此如何将二者进行有效的界面结合,并实现其功能协同性应用具有重要意义。 为此,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员陈涛团队开展了一系列工作。为实现碳纳米材料的可控、高效组装,科研人员发展了一种水-空界面毛细力诱导挤压的方法,构建了大面积、可任意转移的碳纳米管薄膜(Chem. Mater., 2016, 28, 7125)。进一步研究人员发现,所获得碳纳米管薄膜在经过后续的可控陈化组装后,可在水-......阅读全文

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

科学家构建了大面积、可任意转移的碳纳米管薄膜

  二维非对称(Janus)薄膜材料因其独特的物理/化学性质,在柔性传感、能源存储与转换、仿生驱动器等领域具有巨大的应用价值,近年来受到越来越广泛的关注和研究。为实现二维Janus薄膜材料在特定领域的应用,功能单元的选择、界面集成和功能协同极为关键。  碳纳米材料(碳纳米管、石墨烯等)因其优越的物理

双重纳米结构非晶碳薄膜问世

  近日,中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料组,在国际上首次制备了一种具有双重纳米结构的非晶碳薄膜材料。试验表明,该种薄膜材料具有极为优异的回弹性(弹性恢复系数高达95%),且在真空条件

白碳纳米晶薄膜及其场致电子发射特性

利用微波等离子体化学气相沉积方法,以甲烷、氢混合气体为反应气体,具有钛镀层的玻璃作为衬底,制备了具有sp1杂化结构的白碳纳米晶薄膜。利用X射线衍射、俄歇电子能谱,以及扫描电子显微镜对薄膜结构进行了表征。以白碳纳米晶薄膜为阴极,以镀有ITO透明导电薄膜玻璃为阳极,采用二极管结构,测试了白碳纳米晶薄膜的

碳纳米材料家族增加新成员——弯曲纳米石墨烯

  继球状的富勒烯、筒状的碳纳米管和片状的石墨烯之后,碳纳米材料家族又有了新成员。日本研究人员开发出一种像马鞍一般弯曲的碳纳米分子,有望在电子元件和医疗等领域得到应用。   名古屋大学教授伊丹健一郎率领的研究小组在15日的《自然・化学》杂志网络版上报告了这一成果,他们将这种碳纳米分子命名

锂电负极材料纳米碳管的简介

  纳米碳管是近年来发现的一种新型碳晶体材料,它是一种直径几纳米至几十纳米,长度为几十纳米至几十微米的中空管,其性能如下:  纳米管的制备有直流电弧法和催化热解法。  催化热法是将20%H2+80%CH4混合气体在Ni+Al2O3的催化剂颗粒上于500℃热解,将热解的样品研磨后,加入热硝酸(80℃)

宁波材料所纳米碳材料功能化研究取得进展

  掺杂纳米碳材料已经成为国际碳材料及催化领域的研究热点之一。完整的石墨结构呈现化学惰性,通过化学方法向表面或体相引入氮、硼、磷等杂原子后,可以大幅提升纳米碳材料的表面化学活性。近年来,作为一种可替代金属催化剂的新颖材料,掺杂纳米碳已在低碳烷烃转化、选择氧化、电催化氧还原(ORR)、酸/碱催化等多类

多功能性二维非对称油水分离膜的新发现

  随着社会工业化和信息化进程的加快,工农业生产和日常生活不断消耗大量的油类能源产品和化工制品。通常情况下,工农业产生的油污废水组分十分复杂,不仅含有不溶的油污,往往还含有多种类型的有机以及金属离子等污染物。如何综合处理组分复杂的油污废水,让分离后的油更纯、水更净,甚至回收再利用废水中的有用资源,是

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

研究发现空位诱导的二维材料薄膜超快离子传输

  10月30日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心先进炭材料研究部在二维材料物性研究方面取得新进展,相关研究成果以CdPS3 nanosheets-based membrane with high proton conductivity enabled by Cd vacancies为题

纳米材料间“拉链”性能认知-将助力微纳米电路元器件研制

  最近一期微纳米研究领域的国际标志性刊物《纳米尺度》(Nanoscale)上,发表了上海交通大学李寅峰教授课题组有关二维纳米材料晶界的最新研究成果,系统揭示了石墨烯和氮化硼面内杂化结构中晶界的力学、热学特性和机理。图片来源于网络  二维纳米材料具有传统材料无法企及的优异物理化学性能,其性能调控是材

宁波材料所在碳碳双键连接的二维共价有机框架取得突破

碳碳双键连接的二维共价有机框架(v-2D-COFs)具有分子结构的可设计性、高比表面积、规整的孔道结构等诸多优点。相比于已大量研究的亚胺键和硼酸酯键连接的COFs,v-2D-COFs具有出色的面内共轭和高化学稳定性等优势,是一类先进的多孔有机半导体材料,在光电催化、化学传感、吸附分离、海水淡化、贵金

变废为宝,新型碳基纳米材料助力农业应用

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员高翔团队联合上海交通大学教授杨琛团队,在《通讯-材料》上发表最新研究成果,团队成功研发了一种以农业废弃物生物质为原料合成的碳基纳米材料——碳量子点(CDs),并将其用于增强植物的光合作用中。据了解,《通讯-材料》是《自然》出版集团旗下专注于材料科学领域与

大连化物所纳米碳材料催化研究获进展

  采用廉价和储量丰富的非贵金属替代稀有的贵金属作为催化剂,实现重要能源和化工过程的高效转化是当今催化科学和化学化工研究的热点。近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室副研究员邓德会和中科院院士包信和带领的研究团队在长期深入研究纳米碳材料催化的基础上,通过创新二维纳米碳材料(类石墨烯

锂电负极材料纳米碳管的功能介绍

  纳米负极材料主要是希望利用材料的纳米特性,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,从而改进循环性能。实际应用表明:纳米特性的有效利用可改进这些负极材料的循环性能,然而离实际应用还有一段距离。关键原因是纳米粒子随循环的进行而逐渐发生结合,从而又失去了纳米粒子特有的性能,导致结构被破坏,可逆容量

宁波材料所在氮掺杂纳米碳材料研究方面取得进展

  氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一,这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子,氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团,不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性,还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中,空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空

宁波材料所在碳基荧光纳米材料研究中取得进展

  多色荧光材料,特别是单一波长可激发的三原色(红、绿、蓝)荧光材料在诸如生物成像、化学传感、全色显示及LED等领域具有非常重要的应用价值。目前市场上多色荧光材料主要以半导体/稀土/过渡金属基荧光粉、有机荧光染料及半导体量子点为主,但这些材料均具有制备过程繁杂、成本高、光稳定性差或较高的毒性等缺点。

柔性可穿戴电子皮肤方面取得系列进展

  电子皮肤可模仿人体皮肤对外界环境(包括对压力、温度及化学等刺激)的感知,因而可广泛应用于人工智能和医学诊断等领域。尽管近年来电子皮肤研究取得了长足进展,但仍然存在感应材料的响应灵敏度不足、稳定性和抗干扰能力较差及感应的范围窄等诸多问题,这些限制了其实际应用。要解决以上问题,选用具有优异性能的活性

二维共价有机框架/石墨烯复合薄膜材料制备研究获进展

  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

宁波材料所在柔性可穿戴电子皮肤方面取得系列进展

  电子皮肤可模仿人体皮肤对外界环境(包括对压力、温度及化学等刺激)的感知,因而可广泛应用于人工智能和医学诊断等领域。尽管近年来电子皮肤研究取得了长足进展,但仍然存在感应材料的响应灵敏度不足、稳定性和抗干扰能力较差及感应的范围窄等诸多问题,这些限制了其实际应用。要解决以上问题,选用具有优异性能的活性

上海光机所二维纳米光子学材料研究取得突破

  近日,中科院上海光学精密机械研究所中科院强激光材料重点实验室王俊研究员及其合作者(强激光材料重点实验室张龙研究员、强场激光物理国家重点实验室赵全忠研究员,以及上海光机所中科院外国专家特聘研究员Werner Blau教授等)在国际学术期刊ACS Nano上发表题为Ultrafast Satur

二维负载型金属纳米复合材料研究取得进展

  超薄金属纳米材料作为一类性能独特的二维材料,已在催化、电子/光电子、能量存储和转换、传感、生物医学等领域展现出广阔的应用前景。其大的比表面积和表面丰富的配位不饱和原子作为结构新颖的催化剂载体用以负载各种金属纳米颗粒,从而构建零维(0D)/二维(2D)负载型金属纳米结构,对设计开发高性能金属催化剂

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。 

宁波材料所在碳基纳米发光材料研究领域取得系列进展

  碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点,在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展,然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。  针对这些问题,中国科学院宁

宁波材料所在碳基纳米发光材料研究领域取得系列进展

  碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点,在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展,然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。  针对这些问题,中国科学院宁

大规模精确制备碳基纳米材料获突破

   近日,中科学院理化所超分子光化学研究团队联合复旦大学、北京大学的科研人员,利用光化学和有机化学的合成手段,在精确构建新型碳基纳米材料研究中取得新进展。相关研究成果发表于《美国化学会志》。  在材料合成领域,大规模精确制备碳基纳米材料是一个重要的科学问题,可为发挥有机化学在合成复杂含碳分子方面的

碳纳米纤维复合材料及其制备方法

(1)配制聚丙烯腈纺丝溶液;(2)制备聚丙烯腈纳米纤维;(3)对聚丙烯腈纳米纤维进行预氧化处理;(4)制备氧化石墨烯分散液;(5)将氧化聚丙烯腈纳米纤维浸泡于氧化石墨烯分散液中进行自组装,得到氧化石墨烯/氧化聚丙烯腈纳米纤维;(6)将氧化石墨烯/氧化聚丙烯腈纳米纤维进行高温碳化,得到石墨烯/碳纳米纤

苏州纳米所在碳纳米材料高能柔性电容器中取得进展

  随着现代科学技术的发展,柔性、可穿戴、可折叠、智能化是电子设备发展的主流方向,为电子产品提供能量的储能器件也逐步向轻、薄、韧等方向发展。柔性超级电容器是一种储能器件,具有高容量、充放电速度快、安全环保等特点,在新兴的电子智能设备等高新技术上有着广阔的应用前景。碳纤维和碳纳米管纱布等碳纺织品作为柔

MXene基高比能超级电容器研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅与中科院金属研究所研究员王晓辉团队合作,采用二维金属碳化物MXene为负极,碳纳米管为正极,具有氧化还原活性的对苯二酚为正极电解液添加剂,构建了氢离子“摇椅”式高比能超级电容器,相关成果发表在《美国化学会-纳米》(ACS Na

中国科学家国际首次制备出锡烯二维晶体薄膜材料

  二维类石墨烯晶体锡烯具有极其优越的物理特性,是一类大能隙二维拓扑绝缘体,有可能在室温下实现无损耗的电子输运,因此在未来更高集成度的电子学器件应用方面具有极其重要的潜在价值。但是由于巨大的材料制备和物理认知上的困难,如何在实验上制备出锡烯材料,成为当前国际凝聚态物理和材料学领域科研人员努力的焦点。