10年一剑!中国科学家创造碳家族新成员
“构思5年,实验5年,前后10年时间不断探索,我们终于成功创制一种新的碳材料,为庞大的碳材料家族再添一名新成员!”6月16日,在中国科学院举行的新闻发布会上,中国科学院化学研究所(以下简称化学所)研究员郑健难掩内心喜悦,公布这一好消息。 当天,《自然》发表了他作为唯一通讯作者的论文。论文报道,该工作在常压下通过简单的反应条件,创制了一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合C60,具有较高的结晶度和良好的热力学稳定性,为碳材料研究提供了全新的思路。 可以想象,这种新材料由被称为“富勒烯”的足球形状C60分子在平面上有规律地逐个排列,相互连接形成一层牢固的“足球”网状结构。 值得关注的是,这项研究中,郑健得到了在碳材料领域有着深厚积淀的化学所前辈的悉心指导和无私帮助。“我不是一个人在战斗,我们实验室研究碳材料家族,也像是一个团结的‘碳家族’。”他说。脑洞大开,做中国人的碳材料 创造一种新的碳材料是一件极具想象力的事......阅读全文
硅碳材料改性之表面包覆!
针对硅导电性差、电化学反应中体积变化大以及形成的SEI膜不稳定等缺点,科研人员提出用碳材料对纳米硅进行改性(即制备纳米硅/碳复合材料(Nano-Si/C))以取得综合优异的电化学性能。表面包覆包覆是纳米材料改性中用得最多的方法之一。在电化学反应过程中,均匀稳定的SEI容易在碳材料外表面形成,较难在S
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
低碳经济-催生碳金融
两百年来,人类文明动力大都基于碳燃烧,从而改变了地球的大气结构。现在大气中二氧化碳的浓度是400PPM至450PPM,超过了临界值,致使世界各地恶劣气候频发,控制二氧化碳等温室气体排放成为亟待解决的全球性问题。 近些年来,世界各国一直为改变全球气候变暖而积极努力。《联合国气候变化公约》及《
新研究为碳/碳复合材料微观结构设计提供支撑
近日,安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室在国际权威期刊《腐蚀科学》(Corrosion Science)上发表了稀土纳米线改性碳/碳复合材料的最新研究成果。该校材料学院教授邓海亮为第一作者和通讯作者,西北工业大学教授李克智为共同通讯作者,安徽工业大学为论文第一单位。 碳
碳点这一新型碳纳米材料在生物医学方面的应用
近日,中科院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室汪鹏飞和葛介超研究员设计合成了一种可在肿瘤内原位产生氧气的新型锰(Ⅱ)-碳点纳米组装体。拓展了碳点这一新型碳纳米材料在生物医学方面的应用。该工作中,他们首先以锰 (Ⅱ) 酞菁为前驱体,采用溶剂热法成功制备了疏水性的Mn-碳点,然后利用双亲性
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
碳家族再添新成员!学者发现次晶态金刚石
近日,北京高压科学研究中心研究员缑慧阳等在高温高压条件下合成了一种新形态的金刚石——次晶金刚石(Paracrystalline diamond),填补了非晶结构和晶体结构之间原子排列尺度上的缺失环节,为深层次理解非晶材料的复杂结构提供了密钥。该成果于11月25日在线发表于《自然》杂志。 一
减碳、脱碳、碳捕捉,顶尖科学家共谋“碳策”
“中国在气候变化方面扮演着非常重要的作用。比如,中国在太阳能光伏领域具有非常好的成本优势。但中国人均耕地少,同时缺乏天然气的储备,中国在粮食、能源方面要实现自给自足,就要做出更多努力。”11月3日,第五届世界顶尖科学家论坛的先导论坛——第二届世界顶尖科学家碳大会(以下简称碳大会)在上海科学会堂举行,
碳监测助力中国实现“碳达峰”和“碳中和”目标
大背景: 2020年9月22 日,中国政府在第七十五届联合国大会上提出:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。 “碳达峰”,指温室气体排放总量要在 2030 年前达到顶点,此后便要开始下降。 “碳中和
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
负载碳点的分子筛发光材料
碳点(CDs)是一类新兴的碳纳米材料,具有独特的光学和电学性质,以及低毒、稳定和易制备等特点,在防伪、传感、生物成像、光电子和能源等领域具有广泛的应用。近年来,分子筛材料作为载体负载CDs是避免固态CDs聚集的有效策略,这种主客体组装方法不仅保留了发光客体和分子筛载体的独特性质,而且有利于长余辉
锂电池涂碳铝箔的材料说明
涂碳铝箔是由导电碳为主的复合型浆料与高纯度的电子铝箔,以转移式涂覆工艺制成。
多种材料利用湿度变化实现空气捕碳
有多种成本低且储量丰富的材料,可利用湿度变化,直接从空气中捕碳。图片来源:美国西北大学 美国西北大学科学家开展的一项最新研究表明,有多种成本低且储量丰富的材料,可利用湿度变化,直接从空气中捕碳。他们称之为“最富潜力的二氧化碳捕获方法之一”。相关论文发表于新一期《环境科学与技术》杂志。 尽管人们为
东方科技论坛关注碳基新能源材料
在日前于上海举行的第242期东方科技论坛上,包括李述汤、赵东元、林宗虎、成会明等院士在内的参会专家指出,新能源及新能源材料是实现经济可持续发展最具决定性影响的技术之一,而碳材料在发展新能源及新能源材料方面地位重要,我国必须抓住机遇,增强国内碳基新能源材料基础研究的整体实力,争取在新材料及新能源等
关于碳基材料的基本内容概述
新材料被誉为制造业的“底盘”,是支撑国家重大工程和战略性新兴产业的重要基础。而处于“金字塔”基上的碳基材料,是品种多、应用广、附加值高的典型一族。碳基材料以其丰富的结构形貌,优良的力学、电学、热力学等性能备受关注,广泛应用于航空、航天、核能、风电、光伏、电子、冶金、化工、机械和交通等领域,也是新
锂电池碳材料负极的技术缺陷
采用电动车辆取代燃油车辆是解决城市环境污染的最佳选择,其中锂离子动力电池引起了研究者的广泛关注.为了满足电动车辆对车载型离子动力电池的要求,研制安全性高、倍率性能好且长寿命的负极材料是其热点和难点。商业化的锂离子电池负极主要采用碳材料,但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些弊端:1、过充电时易析出锂
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
碳材料温度越高d和g的比值
碳材料的d和g是拉曼光谱中两个常见的峰,它们的比值可以反映碳材料的结构和质量。随着碳材料温度的升高,d和g的比值会发生变化,主要有以下几个因素影响:1. 结构缺陷增加:随着温度升高,碳材料的结构缺陷(如较多的非晶态区域、氧化物、杂质等)会不断增加,这会造成d和g的比值增加。2. 机械应力变化:碳材料
锂离子电池碳负极材料的特点
1. 高比容量:碳负极材料具有较高的比表面积,能够提供更多的反应表面,因此具有较高的锂嵌入/脱嵌容量。天然石墨的比容量约为372mAh/g,人工石墨可达到350-360mAh/g,非晶碳可达到250-300mAh/g。2. 循环寿命长:由于碳负极材料与锂之间的化学反应是可逆的,因此其循环寿命相对较长
锂离子电池碳负极材料的特点
锂离子电池碳负极材料的特点如下:1. 高比容量:碳负极材料具有较高的比表面积,能够提供更多的反应表面,因此具有较高的锂嵌入/脱嵌容量。天然石墨的比容量约为372mAh/g,人工石墨可达到350-360mAh/g,非晶碳可达到250-300mAh/g。2. 循环寿命长:由于碳负极材料与锂之间的化学反应
喷涂碳材料的蜘蛛吐出超强丝
意大利研究人员日前发现,给普通蜘蛛喷洒上碳纳米材料,能生产出比已知最强蜘蛛丝还要强韧3.5倍的超强丝。 特伦托大学的尼古拉·普格诺和他的团队搜集了15只蜘蛛,他们向其中5只喷淋一种石墨烯和水的混合液,另10只则用碳纳米管和水的混合液喷淋,作为对比组来观察两种材料的效果。如果你担心纳米材料涂层
锂电池碳负极材料的相关介绍
碳负极锂离子电池在安全和循环寿命方面显示出较好的性能,并且碳材料价廉、无毒,目前商品锂离子电池广泛采用碳负极材料。近年来随着对碳材料研究工作的不断深入,已经发现通过对石墨和各类碳材料进行表面改性和结构调整,或使石墨部分无序化,或在各类碳材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构,锂在其中的嵌入-脱嵌不
锂电池非碳负极材料的介绍
对LixFe2O3、LixWO2、LixMoO2、LixNb2O5等过渡金属氧化物材料研究工作开展比较早,与LixC6嵌入化合物相比,这些材料的比容量较低,因而基本上未能得到实际应用。锡的氧化物(包括氧化亚锡、氧化锡及其混合物)具有一定的可逆储锂能力,储锂容量比石墨材料高得多,可达到500 mA
碳市场亟须碳金融监管
在秘鲁利马召开的联合国应对气候变化框架公约第20次缔约方大会的“中国角”边会上,中央财经大学气候与能源金融研究中心发布了《2014中国碳金融发展报告》。 本次报告发布会的主题为“气候变化和融资机制”,由中央财经大学气候与能源金融研究中心、国家应对气候变化战略研究和国际合作中心和乐施会联合主办。
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
锂电池材料碳基材料的发展趋势介绍
碳基新材料作为国民经济的关键基础材料,拥有极为广阔的下游应用领域和巨大的市场空间,但目前在我国仍尚未形成大规模商业化发展,部分相对低端的产品可实现自给自足,但高端产品仍依赖进口,与发达国家相比仍然存在一定差距,亟须提高自主创新能力,加强科技攻关。在碳基新材料方面,中国科学院炭材料重点实验室副主任
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。
10年一剑!中国科学家创造碳家族新成员
“构思5年,实验5年,前后10年时间不断探索,我们终于成功创制一种新的碳材料,为庞大的碳材料家族再添一名新成员!”6月16日,在中国科学院举行的新闻发布会上,中国科学院化学研究所(以下简称化学所)研究员郑健难掩内心喜悦,公布这一好消息。 当天,《自然》发表了他作为唯一通讯作者的论文。论文报
碳硫分析仪测碳时碳量偏低的原因
碳硫分析仪测碳时碳量偏低的原因:在钢铁及合金中碳、硫联合测定时,为什么测得的碳量入往往偏低? 不少工厂试验室在测定钢铁中碳、硫时往往采用测定的方法,即试样经高温燃烧产生二氧化碳、二氧化硫,先经淀粉溶液吸收(或H2O2溶液吸收),用碘量法滴定硫(或酸碱滴定),再将残余气体引入定碳仪进行碳的测定,但应注