石墨烯的制备与应用研究进展

石墨烯是由单层碳原子构成的新型二维晶体材料.在过去的几年里,这种独特的单原子层结构展现了许多奇特的物理化学性质,并且已经在微电子、量子物理、材料和化学等领域表现出优异的性能和广泛的应用前景,使碳材料继碳纳米管后再次成为国内外的研究热点.本文简要概述了石墨烯的性质、制备方法以及潜在应用,并对它的未来发展做了展望.     

"梦想照进现实"——从富勒烯、碳纳米管到石墨烯

从富勒烯、碳纳米管到石墨烯,过去25年见证了碳的三种同素异形体的发现和快速发展.石墨烯作为理想的二维碳纳米结构,表现出很多奇特的物理化学性质.物理学家和化学家对待石墨烯不同的研究视角以及石墨烯对于物理学家和化学家的不同意义在于:前者的任务是发现极限结构的奇特性质,而后者主要着跟于基于石墨烯的碳纳米结构可控构建和有效调控.化学家另外一项重要任务是解决石墨烯的制备科学问题,而温和条件下"热化学解理"是实现石墨烯规模制备、进而推动石墨烯研究快速发展的重要解决方案之一.     

石墨烯/聚合物复合材料的研究进展

石墨烯是最近几年才发现的炭材料的新成员, 其完美的二维结构和许多奇特的性质, 引起了科学家的极大兴趣。石墨烯和氧化石墨烯的改性以及各种石墨烯/聚合物复合材料的制备成为当前研究的热点之一。与纯的聚合物相比, 石墨烯的加入可赋予复合材料不同的功能性, 不但表现出优异的力学和电学性能, 且具有优良的加工性能, 为复合材料提供了更广阔的应用空间。文中概述了石墨烯/聚合物复合材料的制备方法、结构及性能, 并展望了石墨烯及其聚合物复合材料的研究前景。     

石墨烯基二维垂直异质结的制备及光电子器件

石墨烯和类石墨烯二维半导体材料因其独特的物理化学性质受到研究人员的广泛关注,将二者结合组成的石墨烯基二维垂直异质结近年来备受研究者的青睐.本文简要介绍了石墨烯基二维垂直异质结的基本概念和性质,综述了石墨烯基二维垂直异质结制备技术的最新进展情况,对比分析了不同制备方法各自的优缺点,总结了石墨烯基二维垂直异质结在光电子学器件应用的最新进展.最后对石墨烯基二维垂直异质结的研究和发展方向做了展望.     

类石墨烯过渡金属二硫化物的研究进展

具有类石墨烯二维结构的过渡金属二硫化物(TMDCs)因其优异的光学、电学、电化学等方面的性质而引起人们的广泛关注。介绍了二维TMDCs的基本性质,及几种常用的制备方法。重点阐述了二维TMDCs的电学性质、光学性质、电化学性质及其潜在应用,并与石墨烯的物理化学性质进行了类比。最后分析了二维TMDCs的发展趋势和面临的挑战。     

石墨烯技术专利分析

石墨烯（Graphene）作为一种新型的二维纳米材料，是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体。自2004年发现以来，石墨烯不仅在理论科学上受到了极大关注，并且以其特殊的纳米结构以及优异的物理化学性能而在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等诸多领域展现出巨大的应用潜能，引起了科学界和产业界的高度关注。世界各国纷纷将石墨烯及其应用技术作为长期战略发展方向，以期在由石墨烯引发的新一轮产业革命中取得主动，占据先机。     

石墨烯的研究现状

石墨烯作为一种具有优异晶体品质和电子性质的二维材料,表现出独特的电子输运、光学耦合、电磁学及其他性质。在过去的几年里,石墨烯已经成为科学界关注和研究的热点。本文主要介绍了石墨烯的基本结构和奇妙性质,总结了制备石墨烯的各种方法．     

石墨烯的制备、表征与特性研究进展

石墨烯是最近几年才发现的碳材料的新成员,其完美的二维结构和许多奇特的性质,引起了科学家的极大兴趣。石墨烯的基础研究和应用研究成为当前前沿研究热点之一。引用近3年的国内外参考文献对石墨烯的制备方法(氧化还原法和化学气相沉积法)、转移方法(衬底腐蚀法)、表征方法(拉曼光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射)、应用研究等进行了详尽的综述,并介绍了石墨烯研究中所遇到的难题。最后,对石墨烯在其他领域的应用进行了展望,指出了石墨烯未来的研究方向。     

二维原子晶体材料中的各向异性研究概述

二维原子晶体材料简称二维材料,因载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,展现出了许多奇特的性质而受到了广泛关注.二维材料的带隙可调特性在场效应管、光电器件、热电器件等领域应用广泛.另外二维材料的自旋自由度和谷自由度的可控性使得二维材料在自旋电子学和谷电子学等领域也引发了深入的研究.不同的二维材料由于晶体结构的特殊性质导致了不同的电学特性或者光学特性的各向异性,包括拉曼光谱、光致发光光谱、二阶谐波谱、光吸收谱、热导率、电导率等性质的各向异性.这些各向异性特性在偏振光电器件、偏振热电器件、仿生器件、偏振光探等领域拥有巨大的发展潜力.二维材料的各向异性还能够用于实现器件性能的最优化.文章介绍了各种二维材料的各向异性的最新研究进展.     

类石墨烯二维材料及光电器件应用研究进展

二维层状材料是具有单原子层或几个原子层厚度的平面材料,有着特殊的物理化学性能,在光电功能器件、吸附与分离、催化等领域具有重要应用前景,是目前国际研究的前沿和热点领域之一。其中,石墨烯是最先受到人们重视的二维材料,随即以过渡金属硫化物为主的类石墨烯二维光电功能材料也被广泛研究。近年来黑磷的发现也极大促进了二维光电材料的研究和发展。二维光电材料中石墨烯及类石墨烯硫化物的研究及其光电功能器件应用现状进行简单综述,并对其应用趋势进行展望,为光电材料研究领域的研究提供参考。     

新型碳材料——石墨烯的研究进展

发现石墨烯至今仅5年,但其已迅速成为目前材料科学和凝聚态物理研究的一个热点,这归因于它是严格的二维结构,蕴涵着许多新的物理以及潜在应用。简要介绍了石墨烯的概念,重点评述了其制备方法以及电子结构、力学特征等基本物理特性,讨论了石墨烯器件的研发现状,并展望了其未来发展前景以及其它的潜在应用.     

国外石墨烯研发政策概览

<正>石墨烯是由排列与石墨单原子层一样的碳原子构成的二维晶体。自2004年,英国曼彻斯特大学Andre K.Geim率领的研究团队通过"撕胶带"的方法获得单层石墨烯以来,世界各国掀起了持续的研究与开发热潮。石墨烯不仅是迄今为止最薄的材料,质地还非常坚硬;相比于已知导体,室温下电子传递速度更快;需要用相对论量子物理学方可描绘石墨烯原子尺度非常特殊的结构。各国都竞相在这新一轮石墨烯研     

南航发现石墨烯表面有海水运动会产生电压

正南京航空航天大学纳米科学研究所所长郭万林教授及其团队利用石墨烯二维原子晶体的优异性质,发现石墨烯与流体界面耦合时产生电势的新动电效应,他们称其为"波动势",并展示了利用这种效应产生电能的技术。该研究突破了人们200多年以来对固液界面经典动电理论的传统认识,为将石墨烯二维材料推向日常应用创造了新的空间。相关研究论文发     

发泡法制备二维材料泡沫体的进展

以石墨烯为代表的二维材料具有优异的本征性质, 例如高表面积和电导率, 但其宏观块体材料的性质仍不理想。这是由于石墨烯片层堆叠损失了有效的表面; 片层之间联结较弱导致接触电阻和热阻增大。原则上二维材料的三维化设计能避免上述问题, 将纳米尺度的优异性质传递到宏观尺度, 获得高表面积、高导电、贯通孔道和优良机械性能的块体材料。二维材料多孔块体可用于电极、吸附剂和弹性体等。发泡法工艺简单、成本低, 是近年来制备二维材料泡沫体的主要方法。本文系统总结了发泡法的基本原理, 综述了石墨烯、氮化硼等二维材料泡沫体的研究进展, 展望了二维材料泡沫体在能源、环境等方面的应用前景。     

石墨烯制备技术及制备设备行业发展状况分析

正石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体,是一种新型二维半导体材料。由于石墨烯具有突出的力学、电学、热学等性能(表1),在柔性触摸屏、锂电池、微电子、复合材料等领域具有广阔的应用前景,因此备受关注。2004年,2位英国科学家,安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫从高定向热解石墨中剥离出单层石墨,证明石     

石墨烯表面有海水运动会产生电压可产生10微安电流

正近日,南京航空航天大学纳米科学研究所所长郭万林教授及其团队利用石墨烯二维原子晶体的优异性质,发现石墨烯与流体界面耦合时产生电势的新动电效应。他们称其为"波动势",并展示了利用这种效应产生电能的技术。该研究突破了人们两百多年以来对固液界面经典动电理论的传统认识,为将石墨烯二维材料推向日常应用创造了新的空间。与经典动电理论强调的压力差不同,郭万林和他的团队在实验中发现,即使在常压下,当海水等普通含有离子的液体表     

二维BN中四种本征带电缺陷电学和磁学性质第一性原理计算

本征缺陷是半导体中最常见的缺陷,对本征缺陷在带电情况下的电学和磁学性质进行研究对深入理解半导体材料属性至关重要.本文基于密度泛函理论,首先对二维六方氮化硼(h-BN)的本征电子结构、载流子有效质量,弹性模量、杨氏模量和泊松比进行计算,发现其载流子有效质量具有各向异性,力学性质具有各向同性.然后对h-BN中最稳定价态下4...     

二维原子晶体材料中的各向异性研究概述

二维原子晶体材料简称二维材料,因载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,展现出了许多奇特的性质而受到了广泛关注。二维材料的带隙可调特性在场效应管、光电器件、热电器件等领域应用广泛。另外二维材料的自旋自由度和谷自由度的可控性使得二维材料在自旋电子学和谷电子学等领域也引发了深入的研究。不同的二维材料由于晶体结构的特殊性质导致了不同的电学特性或者光学特性的各向异性,包括拉曼光谱、光致发光光谱、二阶谐波谱、光吸收谱、热导率、电导率等性质的各向异性。这些各向异性特性在偏振光电器件、偏振热电器件、仿生器件、偏振光探等领域拥有巨大的发展潜力。二维材料的各向异性还能够用于实现器件性能的最优化。文章介绍了各种二维材料的各向异性的最新研究进展。     

南京航空航天大学发现石墨烯与流体界面耦合时可产生新动电效应

正近日,南京航空航天大学纳米科学研究所所长郭万林教授及其团队利用石墨烯二维原子晶体的优异性质,发现石墨烯与流体界面耦合时产生电势的新动电效应。他们称其为"波动势",并展示了利用这种效应产生电能的技术。该研究突破了人们两百多年以来对固液界面经典动电理论的传统认     

类石墨烯结构二维氮化硼材料:结构特性、合成方法、性能及应用

石墨烯的发现和成功制备引起了人们对二维材料的研究热潮。六方氮化硼(h-BN)薄膜作为类石墨烯结构的二维层状材料,也是当前的研究热点。介绍了h-BN及其相应的低维纳米结构,并概述了近期对二维BN纳米材料的形貌、合成、性能和应用的研究进展。目前对一维和二维纳米材料的研究表明,BN纳米材料具有诸多优异性能,包括高温稳定性、低介电常数、高力学性能、高热导率、高硬度和高耐腐蚀性,BN纳米材料系统已成为最具前景的非碳纳米系统,在不远的将来将有广泛的应用。