科学家揭示纳米碳和超薄二维硅酸盐复合新机制

高效多功能先进新材料的开发是信息、航天、能源化学等高科技领域取得突破性进展的关键。由于不同材料的异质性,复合材料在形成过程中常常面临均一性和稳定性等问题,尤其是在如纳米和分子尺度的微观层面,问题变得更为突出。因此,开发有效方法将不同优良特性的材料进行有机结合,是该领域亟待解决的科学问题。 高性能纳米碳材料和超薄二维硅酸盐材料因其可设计性和广泛的性能调节空间在高端材料领域引起了关注。将这两类具有截然不同性能的纳米材料进行可控复合,无疑是拓展新材料以获得新性能的有效途径。碳材料存在化学惰性,因此之前的尝试多是通过物理复合的方式将这两种材料结合,以获得具有二者性能的复合材料。虽然这种方法相对简单,但在微尺度上难以保证均一性和复合程度,从而限制了其在高端领域的应用前景。如何通过稳定的化学键合实现这两种材料的化学复合,成为解决上述问题的关键。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所等研究人员通过弱制氢反应驱动创造性地制备了一类新的碳......阅读全文

大气纳米塑料污染可影响红树固碳功能

近日,中国热带农业科学院环境与植物保护研究所元素循环与环境功能研究团队在亚热带与热带滨海地区典型乔木(以红树为代表)应对大气纳米塑料(NPs)污染的生态学机制研究方面取得进展。研究发现,红树植物叶片表面结构特征直接决定其对大气纳米塑料的截留能力与后续转运行为,并进一步影响其固碳功能。研究成果发表于《

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

新型碳基二维半导体材料基本物性研究获进展

  以石墨烯为代表的碳基二维材料自发现以来受到了广泛关注。然而,石墨烯的零带隙半导体性质严重限制了其在微电子器件领域的应用。针对该情况,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员等自2013年开展新型碳基二维半导体材料的制备研究,2014年1月成功制备了由碳和氮原子构成的类石墨烯蜂窝状无孔有序结构

新型碳基二维半导体材料基本物性研究获进展

  以石墨烯为代表的碳基二维材料自发现以来受到了广泛关注。然而,石墨烯的零带隙半导体性质严重限制了其在微电子器件领域的应用。针对该情况,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员等自2013年开展新型碳基二维半导体材料的制备研究,2014年1月成功制备了由碳和氮原子构成的类石墨烯蜂窝状无孔有序结构

多孔道二维纳米材料的电化学储能应用

二维纳米材料,例如石墨烯、过渡金属硫化物等,具有许多独特的物理、化学和电学性能。相比体相材料,二维纳米材料具有更多的比表面积和活性位点,开放的离子扩散通道,这使得锂离子(和碱金属离子)的快速传输和高效储存成为可能。尽管如此,二维材料中存在的权限仍然限制了其在电化学储能方面的应用,例如在电极处理和组装

二维纳米复合中空纤维超滤膜领域研究获进展

  膜分离技术具有操作简单、能耗低、无二次污染等优点,其应用领域不断拓展。目前膜分离技术,尤其是超滤技术,由于其灵活性、性价比高、效率高、环境友好等优点,在污水处理、水净化、蛋白质浓缩、酶缩、酶提取等多个领域得到广泛应。然而传统高分子聚合物中空纤维超滤膜在使用过程中由于机械性能低、水通量小、亲水性差

上海硅酸盐所研制出新型羟基磷灰石超长纳米线基生物纸

  羟基磷灰石是脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机成分,具有优良的生物相容性和生物活性,在生物医学领域具有良好的应用前景。然而,由单一羟基磷灰石组成的材料通常脆性高,柔韧性差,难以加工成各种生物医学应用所需的特定形状。此外,在一些特定的生物医学应用中需要使用柔性生物材料。为此,设计合成具有良好柔韧性和优异

苏州纳米所石墨烯/碳管全碳电极电化学驱动研究取得进展

  最近,《先进材料》24卷31期以内封面报道了中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈韦研究员课题组在基于碳管/石墨烯三维全碳电极/离子液体复合型离子电化学驱动器方面的研究进展。   该课题组所制备的石墨烯/碳管杂化3D电极,有效地利用p-p作用,既避免了石墨烯restacking,又

深圳先进院碳纳米X射线成像技术取得进展

  中国科学院深圳先进技术研究院承担的国家科技支撑计划“基于碳纳米X射线发射源的CT系统研发”课题团队利用自主研发的碳纳米管薄膜成功地获取首张X射线二维成像图。1月17日,科技部组织的专家组在先进院听取了团队工作汇报并现场考察了该成像装置,对该技术表示了充分肯定,这是我国在碳纳米管X射

碳纳米材料与应用产业发展论坛在京举行

  9月12日,由国务院发展研究中心、中国科学院和北京市人民政府主办,北京市科委承办的2013年诺贝尔奖获得者北京论坛碳纳米材料与应用产业发展论坛在京举行。北京市科委主任闫傲霜等领导出席论坛,150多位相关领域的知名专家、产业界代表以及部分青年学生参加论坛。   纳米科技将重塑未来。纳米科技是具有

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

评估碳纳米材料毒性的生物发光酶测试系统

   在俄罗斯科学基金会支持下,俄科院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心和西伯利亚联邦大学的科学家组成的团队开发出一种生物发光酶测试系统,用于评估碳纳米材料的毒性。该系统具有简单、快速、灵敏度高的特点,这项研究成果发表在《体外毒理学》(Toxicology in Vitro)杂志上。   纳米技术

纳米碳催化合成苯乙烯研究获进展

  中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料研究部苏党生研究员、张建研究员、王锐博士与德国Fritz Haber研究所、中科院长春应化所、克罗地亚研究人员合作,借助在纳米金刚石表面上高度弯曲的氧掺杂石墨烯活性结构,在无氧、无水蒸气保护的低温条件下实现了乙苯直接脱氢制取苯

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

金属所纳米碳非金属催化本质研究取得进展

  纳米碳材料在烷烃的氧化脱氢等反应中展现出反应活性高、烯烃产物选择性高、催化活性保持时间长等优势,其作为一种可再生的环境友好催化剂,可以替代传统的金属及其氧化物催化剂直接应用于烷烃催化转化等相关反应中。经过近几年的迅猛发展,纳米碳催化领域在新型催化剂的开发制备、新颖催化反应体系的建立等方面获得了多

锂离子电池负极材料纳米碳管的介绍

  纳米碳管(CNT),管状的纳米级石墨晶体,是单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管,每层的C是SP2杂化,形成六边形平面的圆柱面。碳纳米管同样也有天然产出的碳晶特性。使纳米碳管成为人们认知的碳原子材料。科学发现自然,自然验证科学。

“石墨烯电池”疑炒作-真相究竟如何

  石墨烯技术在电池上的大规模商用还需要一个推广过程。图片来源:百度图片  最近,关于石墨烯电池的各种消息沸沸扬扬。  2015年12月中旬,中科院上海硅酸盐所的研究团队在《科学》上发文指出,其研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。一些媒体盛赞:“该材料具有极佳的电化学储能特性

“石墨烯电池”疑炒作-真相究竟如何

   最近,关于石墨烯电池的各种消息沸沸扬扬。  2015年12月中旬,中科院上海硅酸盐所的研究团队在《科学》上发文指出,其研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。一些媒体盛赞:“该材料具有极佳的电化学储能特性,可用作电动车的‘超强电池’,这种电池的最大亮点就是充电7分钟,行驶3

二维MoS2纳米片用于肿瘤高效治疗研究获系列进展

  二维过渡金属硫化物(TMDs,如MoS2,WS2等)因其具有“类石墨烯”结构和一系列特殊性质,特别是优良的光热转换性能,近年来在生物医学领域的应用受到了广泛的关注。当前研究报道的二维MoS2多采用的是“自上而下”剥离法。这种方法操作繁琐,材料的分离、提纯等步骤复杂,难以实现对产物形貌、尺寸的调控

过程工程所等发现“隐形”二维纳米材料活化巨噬细胞机制

  二维纳米材料(例如石墨烯、二硫化钼等)凭借独特的理化性质,在药物运输、基因转染、组织工程、肿瘤治疗等生物医学领域展示了广阔的应用前景。为了减少体内的聚集,这些二维纳米材料在应用时也需要在表面进一步修饰聚乙二醇(PEG),并且以往的研究也认为这种修饰可以减少巨噬细胞的摄取并增加体内的生物兼容性,所

新型二维纳米材料可能带来电子工业革命

  澳大利亚科学家研制出一种由氧化钼晶体制成的新型二维纳米材料,有可能给电子工业带来革命,使“纳米”一词不再停留于营销概念而成为现实。   在材料学中,厚度为纳米量级的晶体薄膜通常被视作二维的,即只有长宽,厚度可忽略不计,称为二维纳米材料。新研制出的这种材料厚度仅有11纳米,它有着独特的性质,电子

二维纳米材料锁模全光纤激光器研究获进展

  超短脉冲激光具有峰值功率高、作用时间短、光谱宽等优点,在基础科学、医疗、航空航天、量子通信、军事等领域有着广泛的应用。特别是近年快速发展的飞秒光纤激光器由于结构简单、成本低、稳定性高以及便于携带等特点,表现出越来越广泛的应用前景。目前光纤锁模激光器,包括其它类型的固体激光器,要实现稳定的锁模运行

上海光机所在二维纳米材料非线性光学特性研究取得进展

  二维材料由于其丰富的非线性光学特性,如双光子吸收、饱和吸收、反饱和吸收等,在激光技术、光信息和通讯等领域有巨大的应用潜力。近年来,二维材料在光波混频等方面也得到了广泛应用,这对于短波长、可调谐激光源的产生是非常重要的。受激布里渊散射和非线性吸收等特性在激光和光电通信领域具有重要影响,然而二维材料

中国科大在二维纳米材料巨磁阻效应研究中取得进展

  近日,中国科学技术大学谢毅教授团队、吴长征教授课题组与曾晓成教授、中国科学院强磁场科学中心研究组合作,通过阴离子固溶技术实现了二维纳米材料的自旋和能带结构的本征调控,获得了目前二维纳米材料中最高的负磁电阻效应,该现象的发现有可能推动二维材料在自旋电子器件的进展。该成果发表在10月6日的Physi

苏州纳米所二维单层金属硒化物的制备取得进展

  自从二维(2D)单层碳材料石墨烯发现以来,因其优异的超薄导电导热性,高电子迁移率和量子霍尔效应等,已经引发了广泛的科研兴趣和应用研究。与此同时,其他2D超薄晶体(如金属硫化物﹑金属氧化物和氮化硼 (BN) 等)近年来同样也得到了密切关注。因量子限域效应,这些晶体表现出异于其块体材料的特殊

我国科学家实现原子级石墨烯可控折叠

  探索新型低维碳纳米材料及其新奇物性是世界前沿的科学问题之一。二维的石墨烯晶格结构被认为是其他众多碳纳米结构的母体材料,受局域空位、增原子、边界等缺陷结构的影响,在单原子层次上精准构筑和调控基于石墨烯的低维碳纳米结构仍存在巨大挑战。  最近,北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧研究团队首次实现了原子级

利用纳米离子探针在陨石中寻找前太阳物质

  陨石中的前太阳物质(presolar material)是在太阳系形成之前,由各种恒星演化至晚期喷出物凝聚形成微米至次微米大小的尘埃颗粒,是人类唯一能获得的其他恒星样品(又称太阳系外物质)。前太阳颗粒携带了恒星核合成的信息,是恒星核合成理论的重要实验制约。前太阳颗粒也是构成原始太阳星云的重要

硅酸盐的基本结构

由于其结构上的特点,种类繁多(硅酸盐矿物的基本结构是硅――氧四面体;在这种四面体内,硅原子占据中心,四个氧原子占据四角。这些四面体,依着四面体,依着不同的配合,形成了各类的硅酸盐)。硅酸盐结构众多、种类繁多:有岛状的橄榄石、层状的石英、环状的蒙脱石等。它们大多数熔点高,化学性质稳定,是硅酸盐工业的主

硅酸盐的分析方法

原理微波是电磁波中位于远红外与无线电之间的一种电磁辐射,它的频率范围为300MHz~3×105MHz。微波加热与传统的加热方式有所不同,微波加热属于一种内部加热方式,其被加热的样品与酸混合物通过吸收微波能产生的即时深层加热。与此同时,微波所产生的交变磁场会促使介质分子发生极化的现象,而极性分子又可以

上海硅酸盐所高濂研究员荣获“何梁何利基金奖”

  近日,中国科学院上海硅酸盐研究所高濂研究员荣获2010年度“何梁何利基金科学与技术进步奖”,成为继严东生院士(1996年度)、殷之文院士(1998年度)、郭景坤院士(2004年度)后上海硅酸盐所第四位获此殊荣的科技工作者。   高濂研究员,1945年10月出生,1986年5月在中