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基于石墨烯多维多尺度结构的能源与传感技术
1 成果简介石墨烯是一种典型的单原子层二维材料，具有独特的狄拉克电子结构、超高的载流子迁移率和浓度，在高速、高质量薄膜器件集成等方面显示出潜在应用优势。然而，本征石墨烯呈金属或半金属特性，限制了其在器件中的应用。本成果从石墨烯的可控生长及多维多尺度宏观结构组装出发，探索调控石墨烯电子结构的有效方法，推动其在纳米器件中的集成与应用。 主要内容包括：石墨烯晶片的形状、尺寸控制， 多维多尺度宏观结构的原位生长与组装；石墨烯的结构（拓扑）与化学改性：采用缺陷、应变和化学修饰等手段对石墨烯的能带结构进行调控；研究石墨烯在外加电场、磁场、光激发等条件下，电子结构的演变及电子、光子、激子、声子等的相互作用； 器件组装与表征：晶体管、传感器、结、异质/杂化结构等。2 应用说明基于石墨烯的二维薄膜材料已成功应用于太阳能电池和超级电容器等能源器件，显示出优异的能量转换与存储性能及良好的工作稳定性。某些特色多维多尺度结构可与其它纳米材料（如碳纳米管、二氧化钛、二氧化锰）构建复合结构，在吸附、水处理、传感、光催化等领域具有广阔的应用前景。 图 1 石墨烯编织结构 图2 石墨烯晶片/纳米颗粒复合结构 该项目的相关研究工作已申请国家发明专利 5 项，具有自主知识产权。3 效益分析目前，石墨烯在全球范围内尚未形成稳定的工业化需求， 但从需求市场的潜力来看，石墨烯在应用上将逐渐扩大。随着技术研究及产业发展，石墨烯独特的力学与电学性能，将使其在国内外应用市场，特别是电子、新材料、航天军工等领域，发挥重要的甚至是革命性的作用，产生规模经济效益。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。
清华大学
2021-04-13
高山被孢霉发酵生产花生四烯酸油脂
成果简介： 花生四烯酸（Arachidonic acid ，ARA）是人体必需脂肪酸，现有近百个国家列入营养强化剂国家标准。过去，除了母乳，ARA主要从某些动物内脏提取。本课题组，为了解决ARA资源，在国家863项目以及国家科技支撑计划等项目的资助下，利用自主筛选的高产菌株，研究微生物来源的ARA单细胞合成技术，ARA得率达到10 g/L（7吨
南京工业大学
2021-01-12
石墨烯基透明导电薄膜、复合导热膜及吸附材料
将石墨烯进行二维或三维组装，制备透明可导电薄膜、复合导热膜及吸附材 料技术。
上海理工大学
2021-01-12
石墨烯基纳米复合材料的制备及其光催化
石墨烯基多种纳米复合材料的制备及用于光催化技术。
上海理工大学
2021-01-12
掺杂型石墨烯负载PtRu合金纳米电催化剂
小试阶段/n本成果属于燃料电池催化剂技术领域。具体涉及一种掺杂型石墨烯负载PtRu合金纳米电催化剂及其制备方法。直接甲醇燃料电池具有结构简单、低温启动速度快、燃料廉价易得、清洁无污染、比能量高和能量转换效率高等特点，有望成为未来便携式电子产品以及电动汽车、飞机等化石能源替代品。Pt是已知的对甲醇电氧化催化活性较好、使用较广泛的催化剂，然而其存在成本过高易CO中毒等问题。采用PtRu合金、以掺杂型石墨烯为载体作为直接甲醇燃料电池阳极催化剂，能有效提高催化剂的活性和利用率。本成果克服了现有技术缺陷，提供
武汉科技大学
2021-01-12
一种石墨烯片上可调电感及其制造方法
本发明公开了一种石墨烯片上可调电感及其制造方法，包括石墨烯线圈层、绝缘介质层、电极控制 层、以及衬底，石墨烯线圈层为片上电感的主体部分，设于衬底上方；绝缘介质层覆盖在石墨烯线圈层 上；电极控制层位于绝缘介质层上并处于石墨烯线圈正上方；通过电极控制层在石墨烯线圈上施加可变 栅压，石墨烯线圈层的电感值随之发生改变；首先在催化膜上生长出层状石墨烯；然后将层状石墨烯转 移至衬底上；将石墨烯膜图形化成石墨烯电感线圈；在石墨烯电感线圈上淀积一层的绝缘介质层
武汉大学
2021-04-14
一种石墨烯/Cu/Ni 复合电极及其制备方法
本发明公开了一种石墨烯/Cu/Ni 复合电极及其制备方法。复合 电极包括 Cu/Ni 合金层和覆盖在 Cu/Ni 合金层上的石墨烯薄膜；其中， Cu/Ni 合金层由 Ni 膜和覆盖在 Ni 膜上 Cu 膜发生 Ni 原子与 Cu 原子的 相互扩散形成，Ni 膜与 Cu 膜的厚度比为 1:(3～10)。本发明避免了石 墨烯转移过程和图形化过程对石墨烯质量的破坏，减少了石墨烯缺陷 的数目，通过调整 Ni 膜与 Cu 膜的厚度，采用分段
华中科技大学
2021-04-14
一种石墨烯/Cu/Ni 复合电极及其制备方法
本发明公开了一种石墨烯/Cu/Ni 复合电极及其制备方法。复合 电极包括 Cu/Ni 合金层和覆盖在 Cu/Ni 合金层上的石墨烯薄膜；其中， Cu/Ni 合金层由 Ni 膜和覆盖在 Ni 膜上 Cu 膜发生 Ni 原子与 Cu 原子的 相互扩散形成，Ni 膜与 Cu 膜的厚度比为 1:(3～10)。本发明避免了石 墨烯转移过程和图形化过程对石墨烯质量的破坏，减少了石墨烯缺陷 的数目，通过调整 Ni 膜与 Cu 膜的厚度，采用分段
华中科技大学
2021-04-14
自复位金属耗能拉索
本发明公开了一种自复位金属耗能拉索，包括复位耗能单元、通过连接单元与所述复位耗能单元连接的拉索筋材，复位耗能单元包括外槽、设置在所述外槽上端开口中的轴心管、并排设置并固定安装在外槽中的两个倒U形软钢、由所述两个倒U形软钢夹持并与之固定连接的轴心托板、设置在外槽中并套在轴心管上的蝶形弹簧组。受拉筋穿入筋底连接头和筋顶连接头后两端被筋底锚头和筋顶锚头锚固，筋底连接头连接轴心管，筋顶连接头连接底端连接头，全拉索通过底端和顶端连接头与待加固结构相连。本发明能降低自复位耗能支撑的自重和成本、充分利用高强材料强度和提高支撑耗能稳定性。
东南大学
2021-04-11
新型金属氢燃料电池
近日，上海大学材料科学与工程学院教授汪宏斌团队开发的氢燃料电池无人机及无人小车载新型金属氢燃料电池电堆，通过进一步降低动力系统自重提高能效，使其续航时间长达2小时，满足10000平方米空间连续作业，且搭载气瓶充气只需3-5分钟，大大缩短了充电时间。 随着新冠疫情暴发，各地防疫工作迅速展开，无人机以及无人小车广泛应用于短途物资配送、消毒液喷洒、广播宣传、布控监测等多个领域。传统机型多采用锂电池系统作为动力，工作时长短且充电时间长，影响防疫工作效率。相较于锂电池动力系统，氢燃料电池具有清洁环保、能量密度高、充气快、安全等性能优势，能够满足无人机及小车长时间、高强度作业。 目前，汪宏斌团队开发的氢燃料电池无人机及小车搭载消毒装置,已经应用于地方疫情防控工作中，形成了一套以氢燃料电池作为动力系统、高续航、高效率的“陆-空”立体无人防控系统。 浙江省金华市智能制造产业园的企业复工前夕，氢燃料电池无人机在园区内进行了全面消毒作业。此次用于消毒作业的无人机搭载了1.5Kw金属电堆，配置了15kg消毒液，续航里程达2小时。除此之外，无人机还在金华市多个乡镇、街道、社区内进行了广播宣传和消毒作业，大大节省了防疫期间的用人成本，减少了人员聚集带来的疫情传播风险。点击查看原文
上海大学
2021-04-10