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單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復(fù)合材料等方面的應(yīng)用
1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量?jī)H為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過(guò)透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機(jī)光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機(jī)的研制，包括應(yīng)用于國(guó)家 863 重大汽車(chē)電池項(xiàng)目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項(xiàng)目（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級(jí)電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。
南開(kāi)大學(xué)
2021-02-01
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和 復(fù)合材料等方面的應(yīng)用
1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯 （graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21 世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn) 了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá) 到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、 ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量?jī)H為 0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過(guò) 透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二 維平面結(jié)構(gòu)。
南開(kāi)大學(xué)
2021-04-13
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一種利用鐵錳雙相摻雜石墨烯激活單過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法
一種利用鐵錳雙相摻雜石墨烯激活單過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法，它涉及一種去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有方法去除水中內(nèi)分泌干擾物的去除效率低，成本高的問(wèn)題。方法：一、將單過(guò)硫酸鹽與預(yù)處理的水混合；二、調(diào)節(jié)反應(yīng)pH值；三、制備鐵錳雙相摻雜石墨烯；四、投加鐵錳雙相摻雜石墨烯；五、采用外磁場(chǎng)分離鐵錳雙相摻雜石墨烯，即完成一種利用鐵錳雙相摻雜石墨烯激活單過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。使用本發(fā)明的方法去除水中內(nèi)分泌干擾物的去除率可達(dá)85％～96％。本發(fā)明可以去除水中殘余內(nèi)分泌干擾物。
四川大學(xué)
2016-09-13
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復(fù)合材料等方面的應(yīng)用
1991年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及2004年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備SWNTs的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖1），純度達(dá)70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá)200公斤/年以上）。 采用機(jī)械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、ABS及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá)0.2 S/cm、導(dǎo)
南開(kāi)大學(xué)
2021-04-14
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用Bi/Mo/Fe/Ce四組分復(fù)合氧化物催化劑合成1,3-丁二烯的方法
本發(fā)明公開(kāi)了一種用Bi/Mo/Fe/Ce四組分復(fù)合氧化物催化劑合成1,3-丁二烯的方法。本發(fā)明使用該四組分催化劑進(jìn)行1-丁烯的氧化脫氫生產(chǎn)1,3-丁二烯的方法。更具體的說(shuō)，采用鐵鹽、鉍鹽、鉬鹽、鈰鹽和去離子水按照一定摩爾比配置，堿液調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)濃縮、過(guò)濾、干燥、焙燒、冷卻后，再通過(guò)研磨、篩分得到Bi/Mo/Fe/Ce的四組分復(fù)合氧化物催化劑。與由金屬組分構(gòu)成的常規(guī)多組分金屬氧化物催化劑不同的是，根據(jù)本發(fā)明，可以對(duì)金屬組分的比例進(jìn)行系統(tǒng)研究就可以制得用于1,3-丁二烯制備工藝的高活性、高選擇性Bi/Mo/Fe/Ce四組分復(fù)合氧化物催化劑。
浙江大學(xué)
2021-04-13
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氧化石墨烯/酞菁納米棒復(fù)合雜化材料用于可見(jiàn)光催化劑還原六價(jià)鉻
六價(jià)鉻對(duì)人體具有慢性毒害，可以通過(guò)消化道、呼吸道、皮膚和粘膜侵入人體，主要積聚在人體內(nèi)的肝、腎和內(nèi)分泌腺中。六價(jià)鉻有強(qiáng)氧化作用，所以慢性中毒往往以局部損害開(kāi)始，逐漸發(fā)展到不可救藥。通過(guò)光催化可實(shí)現(xiàn)六價(jià)鉻還原為無(wú)毒害的三價(jià)鉻。現(xiàn)有光催化劑多數(shù)只能利用紫外光區(qū)域，催化性能較低。酞菁在可見(jiàn)光區(qū)域具有良好吸收效果，通過(guò)利用八甲基取代的酞菁銅納米棒與氧化石墨烯制備復(fù)合材料，可以有效提高光催化劑的光譜吸收范圍，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的充分利用，同時(shí)加快電荷傳輸，實(shí)現(xiàn)在水溶液中高效還原六價(jià)鉻，在日常太陽(yáng)光照下兩小時(shí)內(nèi)降解97%的水中的六價(jià)鉻。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
一種利用鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯協(xié)同過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法
一種利用鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯協(xié)同過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法，它涉及一種去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法去除效果差，成本高和產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物的問(wèn)題。方法：一、將過(guò)硫酸鹽與預(yù)處理的水混合；二、調(diào)節(jié)反應(yīng)pH值；三、制備鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯；四、投加鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯；五、采用外磁場(chǎng)分離鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯，即完成一種利用鈷摻雜磁性氧化還原石墨烯協(xié)同過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。使用本發(fā)明的方法去除水中內(nèi)分泌干擾物的去除率可達(dá)88％～95％。本發(fā)明可以去除水中殘余內(nèi)分泌干擾物。
四川大學(xué)
2016-09-13
一種利用鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯激活單過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法
一種利用鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯激活單過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法，它涉及一種去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法成本高，副產(chǎn)物多，吸附劑難回收和去除效率低的問(wèn)題。方法：一、將單過(guò)硫酸鹽與預(yù)處理的水混合；二、調(diào)節(jié)反應(yīng)pH值；三、制備鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯；四、投加鐵錳雙相摻雜石墨烯；五、采用外磁場(chǎng)分離鐵錳雙相摻雜石墨烯，即完成一種利用鈰鐵雙相負(fù)載氧化石墨烯激活單過(guò)硫酸鹽去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。使用本發(fā)明的方法去除水中內(nèi)分泌干擾物的去除率可達(dá)88％～97％。本發(fā)明可以去除水中殘余內(nèi)分泌干擾物。
四川大學(xué)
2016-10-08
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物理學(xué)院高鵬、劉開(kāi)輝等利用電鏡測(cè)量轉(zhuǎn)角h-BN/石墨烯中的可調(diào)帶間躍遷
近日，北京大學(xué)物理學(xué)院量子材料科學(xué)中心、電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室高鵬課題組，與凝聚態(tài)物理與材料物理研究所劉開(kāi)輝課題組、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院物理研究所張余洋課題組等合作，利用透射電子顯微鏡的電子能量損失譜測(cè)量并結(jié)合第一性原理計(jì)算，揭示了h-BN/石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)角關(guān)聯(lián)耦合效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，角度依賴(lài)的層間摩爾勢(shì)改變了石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致石墨烯M點(diǎn)層內(nèi)帶間躍遷能量紅移，并且晶格相對(duì)扭轉(zhuǎn)誘發(fā)的h-BN的布里淵區(qū)相對(duì)于石墨烯M點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)也貢獻(xiàn)了新的帶間躍遷途徑。結(jié)果表明，在堆垛的二維材料器件中需要仔細(xì)考慮扭轉(zhuǎn)耦合效應(yīng)帶來(lái)的影響避免意外干擾；同時(shí)，轉(zhuǎn)角連續(xù)可調(diào)的帶間躍遷也可以為新型光電器件設(shè)計(jì)提供新的自由度。該研究成果以《轉(zhuǎn)角h-BN/石墨烯中的可調(diào)帶間躍遷》（“Tunable Interband Transitions in Twisted h-BN/Graphene Heterostructures”）為題，于7月5日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》（Physical Review Letters 2023, 131, 016201）。
北京大學(xué)
2023-08-22
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成功解析卡波氏肉瘤病毒（KSHV）重要功能蛋白ORF57C端（ORF57-CTD）的單體和二聚體結(jié)構(gòu)
卡波氏肉瘤病毒，又名人類(lèi)皰疹病毒8型，是一種重要的人類(lèi)腫瘤病毒，能導(dǎo)致卡波氏肉瘤和B細(xì)胞淋巴瘤等惡性腫瘤。ORF57是KSHV編碼的早期基因，在病毒復(fù)制過(guò)程中能穩(wěn)定病毒轉(zhuǎn)錄的mRNA從而促進(jìn)病毒復(fù)制，是病毒裂解復(fù)制過(guò)程中的重要功能蛋白。ORF57蛋白半衰期較短，因此維持其穩(wěn)定性對(duì)其發(fā)揮功能至關(guān)重要。既往報(bào)道證實(shí)ORF57蛋白通過(guò)二聚化而得以穩(wěn)定，然而ORF57二聚化的詳細(xì)生化機(jī)制長(zhǎng)期沒(méi)有得到充分的闡明。該研究利用X射線(xiàn)衍射技術(shù)成功解析了ORF57-CTD蛋白3.5?分辨率的二聚體結(jié)構(gòu)和3?分辨率的單體結(jié)構(gòu)，揭示了ORF57-CTD每一個(gè)單體球狀核心區(qū)域底部都含有一個(gè)保守的鋅離子CHCC結(jié)合序列并結(jié)合一個(gè)鋅離子；此外，ORF57-CTD的每個(gè)單體N端延伸出一個(gè)長(zhǎng)臂并包裹住另一個(gè)單體核心區(qū)域，且兩個(gè)單體的核心區(qū)域以反向平行的形式相互作用。因此，N端長(zhǎng)臂和核心區(qū)域的相互作用介導(dǎo)了ORF57的二聚化形成
武漢大學(xué)
2021-04-10