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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
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
内包金属富勒烯高效制备与快速分离技术
富勒烯碳笼内部可包入多种金属原子或团簇，形成一种新的杂化分子，被称为内包金属富勒烯。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
富勒烯碳笼内部可包入多种金属原子或团簇，形成一种新的杂化分子，被称为内包金属富勒烯。由于金属的存在及对碳笼的影响，内包金属富勒烯的结构复杂、性质奇特，在生物医学及能源催化等领域具有巨大的应用前景。但其制备和分离流程复杂，产率低下且纯化困难，成为当前限制其应用的关键瓶颈。目前，常用的分离方法是采用高效液相色谱法（HPLC）分离，由于HPLC分离的大部分工作集中在分离空心富勒烯和内包金属富勒烯上，因而对内包金属富勒烯的分离效率低下，且成本高、耗时长。如何快速高效地分离内包金属富勒烯成为本领域急需解决的难题。
华中科技大学
2022-07-27
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
石墨烯增强金属基复合材料制备及性能研究
石墨烯增强金属基复合材料制备及性能研究
上海理工大学
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
四种耐盐碱促生菌及其在生物肥料生产中的应用
盐胁迫直接影响植物的生长，我国现有约9913万公顷的盐碱土地，占全国可用耕地面积近四分之一，无法进行大规模农作物种植。植物耐盐碱促生菌可以通过调节土壤pH值，促进植物对营养物质的吸收，调节植物激素，调节植物耐受氧化和渗透胁迫的能力等，帮助植物抵抗盐碱胁迫在逆境下生长增产。
对于耐盐碱促生菌Bacillus subtilis N51和Bacillus cereus T146，实验室现通过连续发酵，优化发酵工艺以及喷雾干燥工艺，制备孢子形成率达70%以上、干粉菌剂活菌数目达1010/g的菌剂。
对于菌株Kocuria sp. LA1T6、Bacillus sp. LA1T8和Pseudomonas sp.T44，实验室现进行多糖包衣制剂的开发，研制高稳定性、成膜性、安全性和缓释性的包衣制剂。
北京大学现代农业研究院
2024-12-13