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单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
项目成果/简介:1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。 获得了可溶性石墨烯材料及柔性透明导电薄膜（图 5）；制备了基于石墨烯的高稳定性有机光伏电池及复合材料。 图 5、基于石墨烯的透明电极材料 所研制的单壁碳纳米管及石墨烯已用于数十家科研机构的研究和相关产品/样机的研制，包括应用于国家 863 重大汽车电池项目（中科院物理所）和军工卫星电池项目（中国电子科技集团公司第十八研究所）等。已研制出晶体管、锂离子电池、超级电容器（图 6）以及高性能复合材料等多种产品，具有广阔的应用前景。应用范围:南开大学在碳纳米材料的制备及应用研究方面取得了一批开创性成果，该项目技术的推广，将促进我国新材料、微电子、储能、资源保护等领域的技术进步和发展，为我国在这一新型纳米材料领域占据有利地位，提高国际竞争力，做出重要贡献。
南开大学
2021-04-11
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。 获得了可溶性石墨烯材料及柔性透明导电薄膜（图 5）；制备了基于石墨烯的高稳定性有机光伏电池及复合材料。 图 5、基于石墨烯的透明电极材料 所研制的单壁碳纳米管及石墨烯已用于数十家科研机构的研究和相关产品/样机的研制，包括应用于国家 863 重大汽车电池项目（中科院物理所）和军工卫星电池项目（中国电子科技集团公司第十八研究所）等。已研制出晶体管、锂离子电池、超级电容器（图 6）以及高性能复合材料等多种产品，具有广阔的应用前景。
南开大学
2021-02-01
一种基于碳纳米管载体的单分散氢氧化镁纳米粒子制备方法及应用
本发明公开了一种基于碳纳米管载体的单分散氢氧化镁纳米粒子制备方法及应用，按照下述步骤进行：称取1-10重量份的碳纳米管，加入到含有100重量份的镁盐的乙醇溶液中，充分搅拌分散后加入0.1-10重量份的表面活性剂，超声分散后在分散好的悬浮液中加入含有100-200重量份沉淀剂的水溶液。将该混合液转移至水热釜中恒温反应，待反应结束后进行后续处理，得到以碳纳米管载体的单分散氢氧化镁纳米粒子。利用这种方法制备的单分散氢氧化镁纳米粒子，比表面积、分散和功能性均得到了大幅提高。将其加入到高聚物体系中，可以极大地提高聚合物基体的各项性能。
天津城建大学
2021-04-11
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和 复合材料等方面的应用
1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯 （graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21 世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现 了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达 到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、 ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为 0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过 透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二 维平面结构。
南开大学
2021-04-13
安徽大学在氧化物薄膜晶体管掺杂工程及其稳定性研究中取得新进展
近日，我校材料科学与工程学院2019级材料物理专业本科生严锦同学在氧化物薄膜晶体管掺杂工程及其稳定性研究中取得新进展，作为第一作者在微电子器件顶级期刊《IEEETransactionsonElectronDevices》上发表了以“Electrospinning-DrivenInHfOxNanofiberChannelField-EffectTransistorsandHumidityStabilityExploration”为题的论文。
安徽大学
2022-09-21
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
1991年发现的碳纳米管（CNT）以及2004年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备SWNTs的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图1），纯度达70%以上，并达到了产业化规模（达200公斤/年以上）。 采用机械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS及聚氨酯等为基质材料，电导率达0.2 S/cm、导
南开大学
2021-04-14
DT640-BC型裸片温度计硅二极管低温温度传感器锦正茂科技
DT640系列硅二极管温度传感器选用了专门适用于低温温度测量的硅二极管。相比普通硅二极管，具有重复性好、离散性小、精度更高温度范围更宽、低温下电压相对高而易于测量等特点。所有此款温度计都较好地遵循一个电压-温度（V-T）曲线，因而具有更好的可互换性。很多应用中都不需要单独的标定。
DT640-BC型裸片温度计，相比市场上的其它温度计，具有尺寸更小、热容更小、响应时间更短的特点。在尺寸、热容以及响应时间有特殊要求的应用中具有独特的优势。
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特点：
※ 激励电流小，因而具有很小的自热效应；
※ 符合标准曲线，具有良好的互换性；
※ 多种封装，不易损坏、耐温度冲击、易于安装；
※ 在宽温度范围1.4K-500K内，可提供较好的测量精度；
※ 遵循DT-640标准温度响应曲线；
※ 多种可选封装方式。
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参数：
※ 温度范围：3K~500K；
※ 标准曲线：DT640
※ 推荐激励电流：10µA±0.1%；
※ 可重复性：10mK@4.2K，16mK@77K，75mK@273K。
※ 反向电压高达：75V；
※ 损坏前电流高达：长时间200mA 或瞬间1A；
※ 推荐激励下的功率耗散：20µW@4.2K; 10µW@77K; 6µW@300K；
※ BC封装响应时间：10ms@4.2K, 100ms@77K, 200ms@305K；
※ 辐射影响：只推荐在低辐射场合下使用；
※ 磁场影响：不推荐在磁场环境下使用。
北京锦正茂科技有限公司
2022-11-17
生命科学学院韩管助课题组在逆转录病毒基因选配研究取得重要进展
逆转录病毒需要整合到宿主基因组中来完成自身的复制。当逆转录病毒感染宿主生殖细胞时，整合的逆转录病毒便会从亲代传到子代，从而形成内源性逆转录病毒。内源性逆转录病毒广泛存在于脊椎动物基因中。绝大多数的内源性逆转录病毒会积累各种突变，从而在宿主基因组中失活或片段化。宿主有时会利用内源性逆转录病毒基因来行使自身生物学功能（图1），这个过程在进化生物学中被称为选配（co-option）。例如，抑制多种逆转录病毒复制的限制性因子Fv1以及参与到胚胎发育的Syncytins都是选配的逆转录病毒基因。但目前对脊椎动物中逆转录病毒基因选配事件尚无系统的研究。 韩管助课教授题组在756种脊椎动物基因组中系统地挖掘了逆转录病毒基因选配事件，共发现177个逆转录病毒选配事件。其中，93个选配事件涉及到逆转录病毒gag基因，gag基因选配事件主要发生在哺乳动物和鸟类中。84个选配事件涉及到逆转录病毒env基因，env基因选配事件主要发生在哺乳动物、鸟类和鱼类中。通过对选配事件发生的时间进行分析，发现选配事件的数目随着时间的推移而增多，仅有少数的选配的逆转录病毒基因在长时间尺度上被维持，这些结果表明逆转录病毒基因选配可以在脊椎动物中频繁的发生和丢失。 一般认为，参与到病毒与宿主间进化军备竞赛的宿主基因会受到正选择。该研究通过选择压力分析在很多选配的逆转录病毒基因中发现了正选择的证据，表明这些基因可能参与到病毒与宿主间进化军备竞赛中。还有部分选配的逆转录病毒基因的进化主要受到负选择，表明这些基因可能主要参与到非抗病毒的宿主功能之中。选配的逆转录病毒基因受到不同的选择压力表明这些选配的基因可能行使了多种宿主细胞生物学功能。总之，该研究为在脊椎动物进化过程中发生的逆转录病毒选配事件提供了一幅全景图，对全面理解逆转录病毒和脊椎动物间互作的进化具有十分重要的意义。
南京师范大学
2021-02-01
熊祖洪教授课题组在有机发光二极管的器件物理研究领域取得新进展
利用有机发光二极管(OLEDs)中激发态的指纹式磁效应曲线作为一种灵敏高效的探测工具，物理科学与技术学院熊祖洪课题组在有机半导体明星材料¾红荧烯（Rubrene）中发现了一个有利于增强器件发光效率的激子演化通道，即激子的高能态反向系间窜越（High-Level Reverse Intersystem Crossing (HL-RISC)，T2®S1®S0+hn）过程，并通过调控器件载流子浓度、工作温度、客体掺杂浓度以及控制器件结构对该HL-RISC通道的产生条件、正常与反常的物理行为表现以及如何实现高效率发光和低效率滚降等方面进行了详细探究。 OLEDs在平板显示和固态照明领域具有广阔的应用前景，尽管基于有机发光的手机显示屏和电视已开始市场化，但进一步提升其发光效率和延长其使用寿命仍然是该领域的两大研究方向。因理论上能够实现100%的内量子效率，具有常规RISC (T1®S1)通道的热活化延迟荧光(Thermally-assisted delayed fluorescence, TADF)有机材料和具有HL-RISC (T2®S1)过程的有机半导体是目前OLEDs领域的热点研究体系，这是由于无论是RISC还是HL-RISC都可以将占激子总数3/4的不发光三重态T激子转变成发光的单重态S激子，从而实现发光效率的成倍增强。显然，研究这些激子及其前驱体(precursor, 如极化子对(polaron-pair))和TADF材料以及激基复合物材料中电荷转移态(charge-transfer states)激子的形成机制及其演化规律对进一步认识OLEDs的器件物理和设计制造高效率OLEDs具有重要的科学意义和应用价值。近年来，熊祖洪课题组一直致力于采用有机半导体光电子器件中多种微观过程具有的指纹式磁效应(包括magneto-conductance、magneto-electroluminescence、magneto-photoluminescence以及magneto-photocurrent)曲线，系统深入地研究了多种有机光电子体系的器件物理并取得了一系列研究成果。
西南大学
2021-02-01
一种聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/氢氧化镁-碳纳米管复合阻燃材料的制备方法
本发明公开了一种聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物／氢氧化镁-碳纳米管复合阻燃材料的制备方法和应用，由下述组分经过熔融共混热压成型制成，将100重量份聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和1-10重量份基于碳纳米管基体的单分散氢氧化镁纳米粒子置于密炼机中，熔融混炼、热压成型、冷却固化。采用碳纳米管为载体，降低氢氧化镁粒径，使其实现纳米级分散。提高氢氧化镁与聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接触面积，提高聚合物阻燃性能。
天津城建大学
2021-04-11