石墨烯纳米结构中负微分电阻效应研究

由于石墨烯具有高电子迁移率的特性,可以用来制备高频电子器件。利用传输矩阵方法,对石墨烯p-n结及方形势垒纳米结构中的负微分电阻效应进行了研究。证实了石墨烯p-n结中负微分电阻现象比传统半导体中的幅度要小,石墨烯中Klein隧穿过程的存在使负能量范围内的空穴对电流产生影响。石墨烯纳米方形势垒中发生负微分电阻效应的位置在费米面附近,势垒宽度越大,对载流子的阻挡越大,负微分电阻效应越明显。     

中科院金属所提出氧化石墨烯绿色制备方法

正氧化石墨烯是一种重要的石墨烯衍生物,最初主要作为宏量制备石墨烯的前驱体,近年来由于其不同于石墨烯的诸多独特物理化学性质和广阔应用前景而越来越受到人们的重视。由于存在大量的含氧官能团,氧化石墨烯在水中具有良好的分散性,且易于组装和功能化,因此广泛用于制备多功能分离膜、高导高强纤维、超轻超弹性气凝胶等多种功能材料,并且在电化学储能、催化、生物医药、复合材料等方面表现出良好应用前景。     

少层氧化石墨烯材料的理化性能表征分析

氧化石墨烯材料具有优异的物理化学性质，在能源、环境、生物医药和传感器等众多领域具有广泛应用。氧化石墨烯材料表面具有丰富的电负性官能团，能够与活性组分通过化学耦合作用进行负载和分散，可有效提高复合材料的性能，被认为是理想的载体材料。国家标准定义少层石墨烯材料是3到10个完整的石墨烯层堆垛构成的二维材料。目前很少有文献系统报道少层氧化石墨烯材料的关键理化性能参数的表征分析。本研究基于超声辅助Hummers法制备了高质量少层氧化石墨烯材料，并依据先进表征技术测量分析了少层氧化石墨烯的物相组成、微观结构、厚度/层数、表面官能团、结构缺陷等关键理化性能参数，为氧化石墨烯材料的检测分析及下游粉体复合材料的应用研究提供了重要参考。     

Ag@石墨烯/量子点掺杂聚合物的制备工艺研究

通过共掺杂的方法制备了纳米Ag/半导体量子点掺杂聚合物(Ag/QDP)和纳米Ag@石墨烯/半导体量子点掺杂聚合物(Ag@G/QDP),并测试了其随机激光辐射特性。量子点作为激光器的工作物质,Ag@石墨烯(Ag@G)一方面作为散射介质,形成激光闭环谐振腔;另一方面作为等离子体激元,实现荧光增强的作用。由于石墨烯的极性与预聚物相接近,Ag@G/QDP的均匀性和分散性明显优于Ag/QDP。在纳秒激光的泵浦作用下,Ag/QDP和Ag@G/QDP都呈现出自发辐射放大(ASE)行为,而具有较大的散射截面的Ag@G/QDP可以辐射随机激光。在优化Ag@G的掺杂浓度后,具有1wt%掺杂比例的Ag@G/QDP的激光阈值为0.741mJ/cm2,半峰全宽(FWHM)为0.09nm。提供了一种简单快速的随机激光器的制备方法,在防伪标签方面具有良好的应用前景。     

油-水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展

<正>中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室复合材料研究团队科研人员通过调节材料表面粗糙度以及表面能,设计了具有超疏水特性的油水分离用石墨烯泡沫材料。科研人员利用氧化石墨烯良好成模特性,采用抽滤技术,首先制备了氧化石墨烯的薄膜,运用发泡技术,通过控制反应时间,制备了表面含有一定官能团的石墨烯泡沫,然后在其表面均匀负载了氧化硅的纳米颗粒,通过硅烷的修饰,制备出了具有超疏水特性的油水分离用石墨烯泡沫材料,水的接触角为153°,     

高性能石墨烯纤维研究获突破

正浙江大学教授高超研究团队近日在石墨烯纤维的规模化制备及高性能化等方面取得新突破。为提升石墨烯纤维的力学性能和导电性能,高超团队首次提出了"全尺度协同缺陷工程"策略,实现了高性能石墨烯纤维的规模化制备,所得石墨烯     

MoS_2/石墨烯复合材料对NO_x气敏特性影响分析

为了快速准确检测汽车尾气中的NO_x气体浓度,采用低温水热法制备了MoS_2/石墨烯复合纳米材料。利用掩膜法将制备的MoS_2/石墨烯镀膜于氧化铝基体表面形成敏感薄膜,制作了一种薄膜型NO_x传感器。采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)和X-射线光电子能谱(XPS)仪,表征了MoS_2/石墨烯的相组成、微观形貌和电化学特性,分析了MoS_2/石墨烯复合材料对NO_x的气敏机理。在气体传感器静态测试系统上,测试了NO_x传感器灵敏度、温度、响应-恢复、抗干扰和长期稳定等特性。结果表明,MoS_2/石墨烯传感器灵敏度是MoS_2传感器2.1倍,响应时间为3.6 s,恢复时间为9.9 s,具有良好的重复性、选择性和长期稳定性。表明该传感器可实现汽车尾气中NO_x准确检测。     

铜箔形貌对石墨烯生长质量影响的表面氧化法评判

采用简化的电化学抛光工艺得到了具有平整表面的铜箔,然后分别以电化学抛光前后的铜箔为基底,通过化学气相沉积法制备了石墨烯,利用原子力显微镜、光学显微镜、扫描电镜、电子能谱仪、拉曼光谱和I-V特性电学测试仪等研究了铜箔表面形貌与石墨烯质量的关联,并通过表面氧化法来判断石墨烯是否在基底上生长完全。结果表明:在抛光铜箔上生长的石墨烯缺陷较少、形貌完整,并且导电性能明显提高;表面氧化法可以快速准确判断石墨烯的生长质量。     

基于石墨烯太赫兹调制器的研究

利用石墨烯的电导率可以通过电压调节的特性,研究了一种基于单层石墨烯的太赫兹调制器。为了提高太赫兹-石墨烯相互作用强度,调制器采用一种石墨烯-金属复合结构。全波电磁数值仿真结果表明,在反射工作模式下,该器件在3.5 THz的调制深度大于90%。采用平面半导体工艺,实现了调制器原型器件,并对其反射谱进行了测试,实验数据与仿真结果相符,这为以后实现高质量的太赫兹调制器奠定了基础。     

基于氧化石墨烯的阻变存储器制备

阻变存储器是一种新型非易失性存储器,其在外加电场作用下可实现高阻态和低阻态之间的切换。存储器电极材料和活性层材料的选择及相互作用是实现器件阻变特性的主要因素。石墨烯是具有优良导电性和高延展性的二维材料,通过激光加工还原氧化石墨烯是高效获取石墨烯的极佳方法。传统存储器的制备过程复杂,不利于大规模加工制造。以金属金（Au）和还原氧化石墨烯（rGO）作为电极,氧化石墨烯（GO）作为阻变层进行器件制备,很好地实现了存储器的阻变功能。简单高效的制备方式为大规模、高集成化生产阻变存储器提供了参考。