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  • 原位表面科学方法学研究石墨储能电极的表面效应

    评论人:中国科学院大连化学物理研究所 王超

    文章内容概述:
    本工作中,将多种表界面表征方法包括XPS、Raman、AFM、SKPM等成功地应用于电池过程的在线研究中。通过构建模型铝离子电池(AIB)以及多种原位样品池和样品台的设计,实现对石墨电极表面区域离子插层过程的在线研究,并与电极体相表征结果进行对比,发现电极表面和体相区域储能机制存在明显的差异,据此提出储能电极的表面效应。
    为了适应表面表征研究,该研究团队首先构建了Al/HOPG平面结构模型器件,包括铝箔片、高定向热解石墨薄层、以及两个电极之间的离子液体电解质液滴。该模型器件不仅具有和实际电池一致的电化学行为,并且离子在石墨电极中横向扩散距离达到毫米量级,因而可以避开电解液对工作电极表面的表征干扰,实现对规整开放的HOPG电极表面进行谱学和显微学的原位在线表界面研究。


    创新点:
    本工作通过巧妙构建模型电池以及各种原位表征的样品台样品池,实现了利用各种表面表征方法对于电池体系的原位在线表征。首次对铝离子电池表面电化学过程进行了定量描述,揭示了储能电极的表面效应、尺寸效应。通过构建适合表面表征的平面模型电池,成功实现了原位Raman,XPS,AFM表征,发现了表面区域除了有公认的AlCl4-阴离子插层以外,还有阳离子咪唑的共插层,并且其计量比为5:4. 在线XPS研究表明电极表面区域的插层离子浓度(Al/C ≈ 1:1.7)在充满电状态时(2.45 V)超过体相饱和值(Al/C ≈ 1:24)一个数量级,因此电极表面区域为超富集、多层阴阳离子共存的插层机制,存在明显的表面效应。基于这个鲜明的表面效应,通过利用高质量石墨烯纳米片(购买自先丰纳米)做电极,达到120 mAh/g的高容量是体相鳞片石墨的2倍!与我们原位表征的结果相互印证。

    产品使用感受:
    为了达到我们的实验目的,我们购买了多层镍基CVD石墨烯(先丰产品编号XF081)以及高质量石墨烯水性浆料(先丰产品编号XF097)。产品相对于其他厂家来说质量非常高,样品均一性,重复性都非常好,和网站描述都非常匹配。我们用多层镍基CVD石墨烯验证尺寸效应,非常符合我们原位表征的预测的结果,并且我们还用薄层石墨烯(3-10 nm)组装成实际的纽扣电池,性能也非常好,高于常规的鳞片石墨。

    课题组方向:
    学校:中国科学院大连化学物理研究所 导师:傅强 研究员
    表界面催化,二维材料,电化学储能器件在线表征

    使用先丰产品发表文章

    Operando surface science methodology reveals surface effect in charge storage electrodes National Science Review, nwaa289, Published: 08 December 2020


     

  • 构筑Janus空心石墨烯的Ni-N4和Fe-N4双原子中心用于选择性氧电催化

    评论人:南京师范大学 陈江越

    文章内容概述:

    在这个工作中,我们以K2[Ni(CN)4]、带正电的SiO2纳米球模板和氧化石墨烯(GO)以及肽菁亚铁(FePc)通过一步一步自组装的方法合成中间体SiO2@[Ni(CN)4]2-@GO@FePc,直接高温裂解中间体并碱洗除去模板后最终得到单原子Ni和单原子Fe分别负载于石墨烯空心球内层和外层的Janus材料Ni-N4/GHSs/Fe-N4。经过研究,石墨烯空心球的直径为150-200 nm,Ni和Fe都以单原子的形式分别负载于石墨烯空心球的内外表面,同步辐射吸收光谱(XAS)表明单原子Ni和Fe都分别与四个N配位。电化学研究表明,外层的Fe-N4组分对ORR具有较高的催化活性,半波电位(E1/2)为0.83 V,内层的Ni-N4组分对OER具有较高的催化活性,过电位(Ej10)为0.39 V,实验结果与理论计算相符。在实用性方面,Ni-N4/GHSs/Fe-N4基锌空电池充放电循环600圈(大约200 h)后,未出现明显衰减,充放电效率保持在52.2%,且比容量和能量密度分别为777.6 mAhgZn-1和970.4 Wh kgZn-1,为理论容量(820 mAhgZn-1)和能量密度(1084 Wh kgZn-1)的94.8%和89.5%,明显优于Pt/C+RuO2基锌空电池(659.6 mAhgZn-1和844.3 Wh kgZn-1)。说明所合成的Janus材料Ni-N4/GHSs/Fe-N4是一种同时有利于ORR和OER的双功能催化剂,实用性上,Ni-N4/GHSs/Fe-N4基锌空电池具有较大的比容量、能量密度,较高的充放电效率以及较好的循环稳定性。

    创新点:

    通过一步一步自组装的方法,首次将两种不同的电催化活性组分在同一个催化剂中分开,从而形成Janus结构;通过空间限域效应,将具有高OER活性的Ni和具有高ORR活性的Fe以单原子的形式分别锚定在石墨烯层两个不同的表面,并各自表现出优异的ORR和OER活性。在锌空电池测试中所合成的Janus材料表现出优异的循环稳定性,600次循环后充放电效率仍然稳定;较高的比容量和能量密度,分别为理论值的94.8%和89.5%。

    产品使用感受:

    我们购买的是1000mg/瓶规格的单层氧化石墨烯XF002-2)用来合成样品。这个产品给我的感受就是氧化石墨烯非常的轻,而且很亲水,容易分散,基本每次都能成功合成样品,形貌也很稳定。之前也用过其他品牌的氧化石墨烯,整体偏灰黑色,便宜许多,但亲水性不好,不易分散,导致很多情况下合成样品的形貌都是塌的,现在实验室都是用的先丰纳米的石墨烯了。


    课题组方向:
    导师:唐亚文 教授
    电催化方向:ORR,OER,HER,MOR,锌空电池,全解水
    使用先丰产品发表的文章
    Dual Single-Atomic Ni-N4 and Fe-N4 Sites Constructing Janus Hollow Graphene for Selective Oxygen Electrocatalysis,Adv. Mater. 2020, 32, 2003134

     

  • 单壁碳管复合材料用于制备高性能的p型和n型热电材料

    评论人:深圳大学 王彦兆

    文章内容概述:

    有机半导体通常与碳基复合材料包括单壁碳纳米管(SWCNTs)、石墨烯和富勒烯复合从而提高热电材料的力学性能和导电性。SWCNTs在空气中用氧掺杂形成p掺杂或还原剂形成n掺杂。在本论文的工作中,p型和n型SWCNTs的制备方法是简单地使用不同的溶剂,之后与NDI衍生物复合分别形成p型和n型热电复合薄膜。相比之下,与非自由基的NDI-0相比,含有自由基的NDI衍生物极大地改变了分子前沿轨道能量,导致NDI分子与SWCNTs之间的电荷转移增强。因此含自由基的NDI衍生物表现出更高的导电性和功率的因素。复合材料表现出优良的热电性能,且对于p型复合薄膜最大的功率因数为277.1 ± 5.4 μW m-1 K-2以及n型复合薄膜功率因数79.6 ± 1.7 μW m-1 K-2。相应的基于NDIs/SWCNT复合薄膜组成的热电模块,在65 K温度梯度下产生了最大30.4 mV的输出电压和2.81 μW的输出功率。
    创新点

    首次将稳定的TEMPO自由基与萘二酰亚胺的共轭主链结合,合成了一种新型的提高电导率的有机半导体,其与SWCNT的复合物可用于制备高性能的p型和n型热电材料。自由基TEMPO的引入改变了NDI衍生物的电子结构,导致含有自由基的NDI衍生物与SWCNT之间的掺杂水平和电荷输运增强,从而提高了复合薄膜的导电性。
    产品使用感受:

    本论文选用的是先丰纳米材料的超高纯大比表面积单壁碳纳米管,纯度大于95%,直径1-2纳米,长度5-30 微米(产品编号XFS22)。该材料表现出良好的功率因数稳定性,不同批次之间功率因数差别不是很大,虽然塞贝克系数之间会有些许差别,但完全不影响整体的性能及使用。有关产品一些质量的问题以及其他相关问题,通过电话或者微信公众号咨询客服人员都能得到及时的回复和处理。

    课题组方向:
    深圳大学,导师:刘丹青,王雷
    课题组的研究方向主要有1新型有机热电材料的设计制备以及器件性能研究;2有机场效应晶体管的研究

    使用先丰产品发表的文章
    Organic radical compound and carbon nanotube composites with enhanced electrical conductivity
    towards high-performance p-type and n-type thermoelectric materials,J. Mater. Chem. A, 2020, 8, 24675–24684

     

  • 垂直取向Ti3C2Tx-MXene高性能电动能转换膜

    评论人:厦门大学 刘畅

    文章内容概述:
    报道了具有超快渗透性和高离子选择性的垂直取向MXene膜(VMM),其渗透率比大量研究的水平堆叠MXene膜(HMM)高数千倍。VMM可以实现8.17 A m-2的高电流,由液压驱动,大大优于所有现有材料。理论分析和数值计算表明,VMM中超快速传输的潜在机理源于明显的短迁移路径、离子迁移过程中的低能量损失以及膜表面上较大的有效入口面积。膜中2D薄片的取向是现有文献中一个长期被忽视的因素,被认为是2D多孔膜性能的重要决定因素。这些理解可以极大地促进电动能量转换设备的开发,并为高性能2D材料带来先进的设计策略。
    创新点:
    垂直取向MXene膜(VMM)在电动能量转换中具有高性能。与水平堆叠MXene膜(HMM)相比,垂直定向的单向薄层可实现超快的离子渗透。VMM实现25 mW m-2的高功率密度,在电动能量转换方面,其性能大大优于已报道的材料。数值计算和理论分析阐明了VMM中超快速离子传输的起源,包括传输路径短,离子迁移过程中能量损失低以及膜表面的可达面积大。
    产品使用感受:
    本文所使用产品为先丰纳米提供的碳化钛MXene薄层分散液(浓度2.5mg/ml,片径2-5μm,规格20ml),货号102515(XFK05 碳化钛(Ti3C2Tx) MXene薄层分散液)。所提供的MXene分散液质量很高,制成的膜性能完全符合我们实验的要求,在SEM等表征手段下,显示出极高的水准,所得到的表征结果和实验数据令人满意。并且试剂的订购、发货和配送过程都很严谨、细致。商家的售后服务也做得很棒,客服人员有问必答,解答十分专业。

    课题组方向:
    厦门大学能源学院曹留烜(副教授)课题组,主要利用辐照技术进行材料改性、降解气体污染物、制备纳米多孔膜材料,并基于纳米多孔膜材料进行海水淡化,污水处理等领域的研究。
    使用先丰产品发表的文章
    Vertically-Oriented Ti3C2Tx MXene Membranes for High Performance of Electrokinetic Energy Conversion,ACS Nano 2020, 14, 16654-16662

     

  • 电聚合微孔膜助力高能量锂硫电池

    评论人:沙特阿拉伯国王科技大学 郭东

    内容概述:

    将活性硫负载在高导电性的碳纳米管(CNT)网络中,形成自支撑的CNT-S正极材料。同时,以此CNT-S作为电极模板,采用电聚合的方法,在CNT-S柔性电极上沉积了一层超薄而具有丰富纳米孔道的共轭微孔膜(CMP)涂层。该CMP-CNT-S电极在贫电解液的情况下实现了高容量,长循环的锂硫电池性能。


    创新点:

    不同于以往报道的在单个硫颗粒上的涂覆,该技术实现了在整个硫正极的表面形成一个纳米皮肤层,从而对正极形成一个相对封闭的体系。因此,无论硫的反应无论如何进行,由于这一0.8nm孔道的纳米皮肤的存在,多硫化物只能完全限制在CNT正极内部,而锂离子可以通过。另一方面,尽最大可能减少CNT内部电导率的下降。并且发现,在常规开放多孔硫正极中,电解液的渗出和挥发限制了电解液的有效利用率,而这一微孔膜的存在也提高了电解液的利用率,从而在贫电解液条件下实现较好的循环性能。

    产品使用感受:

    值得注意的是,我们采用的单壁碳纳米管来自先丰纳米 (XFNANO),型号为XFS01。这种CNT具有很高的导电性和稳定性,使我们制备的自支撑CNT-S膜具有很高的柔性和电子导电率。这种CNT从根本上保证了微孔聚合物膜能均匀的沉积在CNT-S电极上,为我们的研究工作发挥了重要作用。并且通过电子显微镜观察发现,该CNT的直径和长度非常均匀,和产品描述的基本一致。我们拿到的不同批次的CNT样品重复性也很高。

    课题组方向

    学校:沙特阿拉伯国王科技大学  导师:赖志平

    目前主要的研究方向为多孔材料和多孔膜的制备,包括COF, MOF, 二维材料,在膜分离,海水淡化,环境和能源领域的应用。
    使用先丰产品发表的文章
    Electropolymerized Conjugated Microporous Nanoskin Regulating Polysulfide and Electrolyte for High-Energy Li–S Batteries,ACS nano,2020

     

  • 一种含铂的三嗪基共价框架光催化剂CTF-BP-Pt

    评论人:南昌航空大学 郑灵玲

    文章内容概述:

    首次提出了一种利用超薄黑磷纳米片(BP)作为桥联剂的新策略,可控地构建了一种含铂的三嗪基共价框架光催化剂CTF-BP-Pt。制备的CTF-BP-Pt具有高效的光催化制氢性能。2、通过XPS分析,可以发现CTF-BP-Pt表面形成了一种独特的Pt(δ+)-P(δ-)-N(δ+)键合态,且没有黑磷纳米片存在的CTF/Pt表面不具备这种键合态;3、在可见光(λ> 420 nm)照射下,对制备的样品进行了光催化制氢性能的研究,可以发现具有表面Pt(δ+)-P(δ-)-N(δ+)键合态的CTF-BP-Pt具有614.6 μmol.g-1.h-1的产氢量,远高于其他没有该种键合态的材料,且具有很高的稳定性,其TOF远高于之前报道的其他含Pt的碳质材料和无机半导体材料。


    创新点 :

    1、首次提出超薄黑磷纳米片(BP)作为桥联剂,牢牢地连接了CTF-1与Pt纳米粒子;
    2、合成的CTF-BP-Pt表面构建了独特的Pt(δ+)-P(δ-)-N(δ+)键合态,使其具有高效的光催化制氢能力;
    3、CTF-BP-Pt不仅提高了光催化剂的电荷分离效率,同时提升了铂纳米粒子的稳定性与最大利用率,可实现低浓度Pt含量下高效制氢。

    产品使用感受
    本文所使用的黑磷晶体产品编号XF161)由先丰提供,当时货比多家后最终选择了先丰纳米,结果还是很满意的。首先产品包装很精美,配套的说明也十分完整,售后服务也很贴心。且产品的纯度很高,密封性很好,满足了实验的需要。后续购买相关产品依然会选择先丰纳米!

    课题组方向

    学校:南昌航空大学  导师:邹建平

    课题组方向:光/电催化污染物治理、光/电催化能源转化、催化机理研究、生物法治理水中污染物以及工程技术开发和应用
    使用先丰产品发表的文章:Unveiling localized Pt-P-N bonding states constructed on covalent triazine-based frameworks for boosting photocatalytic hydrogen evolution,J. Mater. Chem. A, 2020

     

  • 新型可降解导电弹性体实现可穿戴电子器件的直接3D打印重塑利用

    评论人:东华大学 郭一凡

    内容概述:

    基于DA(狄尔斯-阿尔德)反应的新型可重塑、可降解的动态交联弹性体,通过复合纳米导电填料,构筑了具有良好韧性和拉伸性的导电弹性体,其可3D打印便捷定制可穿戴电子器件,其中电子设备的回收加工过程无需其他化学处理和试剂,可以通过直接3D打印进行加工制备。这项工作为定制可穿戴电子设备提供了一种新的有力方法,实现了用于可穿戴电子设备的材料的性能同步优化,包括出色的弹性、导电性、稳定性、加工性、回收性和降解性。新的材料和设计原理为一系列下一代可穿戴电子设备的研究提供了灵感,特别是可以通过3D打印实现直接高效回收和同步加工再利用,为解决日益严重的电子垃圾问题提供了新材料新思路。

    创新点:

    (1)通过不同维度的导电填料进行复合,构筑了“桥-岛-海”导电网络,显著提高了重塑材料的导电性与稳定性。(2)通过在聚合物交联网络中引入DA反应,实现了材料在加工过程中的状态显著改变,可以直接通过3D打印进行加工回收,无需额外化学处理。(3)将电子器件的可降解性与稳定性有机结合,在保证器件长期稳定性的同时,赋予其一定的降解性,从而减少电子垃圾污染问题。


    产品使用感受

    先丰纳米公司的产品类型丰富,性质稳定,对于保证实验重复率有很大帮助,并且价格相对于其它公司有明显的价格优势。在本论文中,我选用了该公司两种产品:导电炭黑(编号XFI15,货号101095)多壁碳纳米管(编号XFM31,货号100288)。通过不同维度的导电填料进行复合,构筑了“桥-岛-海”导电网络,显著提高了材料的导电性。这些纳米填料在聚合物基底中的均匀分散是保证良好导电性的前提。


    课题组方向:
    学校:东华大学,导师:游正伟教授
    团队近年主要在功能弹性体的设计合成和多领域应用开展一系列研究,包括设计制备新型弹性体,利用3D打印技术对其进行加工成型,拓展其在生物医学和柔性电子领域的应用。
    使用先丰产品发表的文章
    Guo, Y., et al., Degradable and Fully Recyclable Dynamic Thermoset Elastomer for 3D‐Printed Wearable Electronics. Adv. Funct. Mater. 2020, 2009799.

  • 构建多维CsPbBr3@ZnO结构p-n结用于光电探测器

    评论人:中国科学院国家纳米科学中心 刘佳

    文章内容概述:

    本文通过在ZnO纳米线上液相生长CsPbBr3晶体微米片来一维1D-3D ZnO / CsPbBr3 p-n结,这种微米片具有p-n二极管的优异性能,并可用作高性能的整流器和光电探测器。作为整流器,它表现出双极转移的特性,其整流比高达106。作为光电探测器,它覆盖从紫外线到可见光的光。在254 nm的光照下可获得高的光电开关比(107),响应度(3.5×103A / W),检测率(6.59×1014 Jones)和外部量子效率(1.7×106%)。同时,在473 nm激光照射下,开关比和响应度分别为103和41.5 A / W。事实证明,ZnO / CsPbBr3异质结中光生载流子的衰变长度比原始CsPbBr3晶体中的衰变长度更长,异质结中载流子的衰变长度可以通过使用可调外部电场调节CsPbBr3和ZnO之间的势垒来进一步控制。

    创新点:

    首次提出通过在氧化锌纳米线上直接液相生长微米级钙钛矿单晶来构建ZnO@CsPbBr3 p-n结的策略。在预加载的ZnO纳米线的表面上诱导了CsPbBr3的定点生长,该纳米线充当优先成核中心以形成1D-3D pn异质结。

    产品使用感受:

    本次我选用的先丰纳米的材料是ZnO纳米线(产品编号XFJ53),直径为50到120nm,长度大约在几微米到十几微米,材料表现出良好的n型半导体性能,场效应晶体管的开关比约为105,可作为一种优异的n型材料与其他材料形成pn结。并且在性能表征期间我不确定晶体结构,通过咨询客服人员得到了及时满意的答复。

    课题组方向:
    学校:中国科学院国家纳米科学中心 导师:孙连峰
    课题组的研究方向主要是低维半导体材料异质结的设计制备以及电学/光电性能的研究

    使用先丰产品发表的文章
    Mixed-dimensional CsPbBr3@ZnO heterostructures for high-performance p-n diodes and photodetectors,Nano Today 36 (2020) 101055

  • 有序结构的微-介孔碳骨架纳米杂化电极材料

    评论人:南京工业大学 程恒洋

    文章内容概述

    以MOFs、碳纳米管和石墨烯为原料构筑均一有序结构的微-介孔碳骨架纳米杂化电极材料,借助微流体气喷纺丝技术大规模制备柔性织物电极。以此构筑的纤维基超级电容器表现出优异的电化学性能,如高能量密度(147.5 mWh cm-3)、大比电容(472 F cm-3)、稳定形变供能和自供能的特性。

    创新点:

    首次使用液滴微流控反应的方法,通过组成基元在微液滴限域空间内快速反应,实现MOFs(ZIF-8)、石墨烯和碳纳米管快速有效组装反应,从而连续制备均一有序结构的微-介孔碳骨架纳米杂化电极材料。

    产品使用感受:
    先丰纳米生产的碳纳米管(产品编号XFM33)质量可靠,以其作为电极材料具有优异的电化学性能。物流迅速,能够满足紧急使用的需要,客服服务态度好,回复及时,能及时解决客户需求。


    课题组方向
    学校:南京工业大学  导师:陈苏
    作者所在课题组主要从事多功能光子晶体材料、量子点材料、柔性超级电容器材料、水凝胶材料和智能纤维材料的构筑和应用研究。
    使用先丰产品碳纳米管产品发表的文章
    Hierarchical Micro-Mesoporous Carbon-Framework-Based Hybrid Nanofibres for High-Density Capacitive Energy Storage,Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 2–11


     

  • 具有不同配位数的Mo-Nx-C单原子催化剂用作高效特异性的类过氧化物纳米酶

    评论人:吉林大学 王颖

    文章内容概述
    针对纳米酶特异性瓶颈问题,提出精确调控单原子纳米酶配位数以实现高效类过氧化物酶特异性的思路。通过理论预测和实验验证的方式设计并合成具有不同MoSA-Nx配位数(X = 2, 3, 4)的MoSA-Nx-C单原子催化剂,从原子尺度上系统阐明了不同氮配位数对钼单原子纳米酶类过氧化模拟酶特异性的影响,详细分析了单原子微观结构与纳米酶特异性之间构效关系的本质原因。MoSA-N3-C纳米酶具有最高的催化活性和底物特异性,可实现对黄嘌呤的高灵敏、高选择性鉴定。该项研究为精准调控单原子纳米酶的类酶行为开辟了一条新道路。

    创新点
    1.通过精确调控单原子催化剂配位数来提升纳米酶特异性的方式,建立了不同配位数MoSA-Nx-C单原子催化剂与纳米酶特异性之间的构效关系。
    2.为从原子尺度上精确调控纳米酶性质提供了新的思路。

    产品使用感受
    一直在先丰纳米公司购买纳米材料。贵公司的产品质量过硬,服务态度好,而且发货速度快,价格合理。之前使用过贵公司的多壁碳纳米管,以及该文章使用的ZIF-8。形貌均一,不同批次之间无明显的差异,极大地节省了我们的科研时间,提升科研效率。祝贵公司越来越好!


    课题组方向
    学校是:吉林大学材料科学与工程学院   导师:崔小强
    本课题组关注低维纳米材料的设计、制备及其性质应用,主要面向健康检测和能源领域,开展生物传感和电化学催化研究,探索低维纳米材料表界面调控对性能的影响规律,解决新材料设计制备的基本原理和实际应用问题。
    使用先丰ZIF-8 发表的文章
    Coordination Number Regulation of Molybdenum Single-Atom Nanozyme Peroxidase-like Specificity,Chem 7, 1–14

     

  • 应用于超高能量密度超级电容器的各相异性硼碳异质纳米片

    评论人:南京工业大学 吴天宇

    文章内容概述
    硼的理论比电容是石墨烯的4倍,在储能领域有着巨大的应用前景,然而其导电性差制约了硼的进一步发展。我们从设计硼纳米片有序纳微结构入手,以高效促进离子迁移、累积和电子传导为目标,在2D硼片层间,通过引入B-C化学键,原位桥接氮掺杂碳纳米片,形成硼-碳双层异质纳米片。相比于块状硼粉低比表面积、紧密堆垛结构和差的电导性,硼碳纳米片表现出大比表面积,高孔隙率和导电性,可增强界面耦合提高电荷转移,以及提供丰富的通道和表面,高效促进离子动力学扩散和存储。

    创新点
    本工作利用气相剥离的手段,在硼层间引入碳片,克服了硼层间导电性差的缺点,并且利用基于硼碳纳米片材料制备的柔性超级电容器具有超高的能量密度。将柔性超电与压力传感器集成到织物中,设计出可穿戴式储能-传感系统,该系统能实时稳定检测人体各种信号,例如手腕脉搏、心跳、手指、背部和颈部弯曲信号,为超级电容器在可穿戴领域的实际应用提供新途径。

    产品使用感受
    本篇工作中使用了先丰纳米提供的MXene二维材料(碳化钛少层分散液,产品编号XFK04 ),该产品分散性好,纯度高,非常适合科研工作,并且价格实惠,客服态度好,是一次非常愉悦的购买体验。

    课题组研究方向
    学校:南京工业大学 导师:陈苏
    课题组研究方向包括光子晶体、量子点、水凝胶和超级电容器
    使用先丰纳米产品发表的文章
    Anisotropic Boron–Carbon Hetero-Nanosheets for Ultrahigh Energy Density Supercapacitors. Angewandte Chemie International Edition. 2020,59,2-12.

  • 使用O2-作为可逆浮动离子门的石墨烯晶体管

    评论人:河南大学 赵磊


    文章内容概述:
    单层石墨烯由于其优异的性质被广泛应用于柔性电子器件、灵敏传感器、超级电容器等诸多领域。使用表面吸附物产生的浮栅电压调控石墨烯载流子传输特性是开发新型场效应晶体管的重要策略。但是,在之前的大量研究中,O2在单层石墨烯的表面无法形成有效化学吸附,对于石墨烯的电学和磁学特性的影响微乎其微。这是由于,O2作为电子受体,其最低的未占据分子轨道(LUMO)高于石墨烯的费米能级,不能直接从石墨烯的价带获取电子形成O2-离子。因此,开发一种简单而有效的方式来实现O2在石墨烯表面的化学吸附,进而实现大范围调控石墨烯的费米能级是一个具有挑战性的课题。
    在本文中,基于摩擦电微等离子的表面离子栅技术,改变了O2分子在石墨烯表面的吸附路径,从而实现O2在石墨烯表面的化学吸附,报道了使用O2-作为可逆浮动离子门的石墨烯晶体管,实现了约为3.45×1012 cm-2的O2-在器件表面的吸附,且吸附的O2-作为负浮栅使得单层石墨烯费米能级下降并产生p型掺杂;通过对整个器件加热,可以消除O2-在器件表面的吸附,并通过相关实验数据拟合后,得到O2-从器件表面的解吸势垒为198 meV。利用第一性原理计算可知:O2-的LUMO能级降低至石墨烯的费米能级以下0.85 eV,从而克服了最初的吸附势垒。本文提出的基于单层石墨烯的O2浮栅技术可以在大气中进行,不需要昂贵的设备,这在开发基于石墨烯的新型电子和光电器件方面具有潜在的应用。

    创新点:
    1.利用摩擦纳米发电机等离子体电离技术,将O2分子在被吸附之前电离为O2-,O2-可作为负离子栅使单层石墨烯费米能级下降并产生p型掺杂;
    2.O2-吸附调控单层石墨烯器件性能是可逆的,可以通过加热消除,计算出O2-从器件表面的解吸势垒为198 meV;利用第一性原理VASP程序包计算了O2和O2-吸附在石墨烯表面的电子结构及能带结构,解释了O2-将稳定地吸附在单层石墨烯上原因。

    产品使用感受:

    先丰纳米的CVD铜基单层石墨烯薄膜产品货号100084)材料是我们课题组一直在使用的一款产品,该产品成膜均匀,质量很好,导电性好,破损较少。我们使用湿法转移后,产品的肉眼可见的“破洞”缺陷也非常少,进行拉曼mapping测试后,成膜很均匀,大部分都为单层石墨烯样品,为我们课题组后续工作的开展,提供了稳定的样品。

    课题组方向:
    导师程纲
    低维纳米结构与器件、摩擦纳米发电机、自驱动光电传感系统。
    使用先丰CVD单层石墨烯薄膜发表的文章
     The triboelectric microplasma transistor of monolayer graphene with a reversible oxygen ion floating gate,Nano Energy 78 (2020) 105229

  • 用于石墨烯基微型超级电容器超快速制造的激光光子还原冲压技术

    评论人:北京理工大学 原永久

    文章内容概述

    使用氧化石墨烯分散液(XF020 氧化石墨烯分散液50- 200 nm)制备了自支撑性很好的薄膜材料,提出了利用飞秒激光加工石墨烯复合薄膜,从而一步法制备微型超级电容,利用二维材料的特性,构造了独特的三位复合结构;同时,利用飞秒激光的高精度和高加工效率的优势,实现了微米级别的微型电容器的快速加工。


    创新点

    利用空间整形的飞秒激光一步法调控化学反应过程合成复合材料,在氧化石墨烯薄膜上快速图案化制备微型超级电容器。利用该方法可以实现每分钟3000个微米级超级电容器的制备,单个微型超级电容器可以实现500nm的精度和超高能量密度。发表在Nature communications上。


    使用感受

    课题组从15年开使用XFNANO的产品,从石墨烯分散液开始了解产品,无论是产品包装还是质量都是同类别中的佼佼者,我们在使用的过程中,对材料性质的表征,XPS XRD等数据也显示其材料的可靠性。由此我们也开始向其他二维材料方向购买,比如MXenes等。


    课题组方向

    北京理工大学姜澜教授团队,致力于时空整形的飞秒激光电子动态调控物质反应,同时也聚焦于各种微纳结构的制备,并进行有效的理论建模和观测仿真,应用于多个国家重大需求领域,并在微型电子器件的制备上有很多成果。

    使用先丰产品发表的论文
    Laser photonic-reduction stamping for graphene based micro-supercapacitors ultrafast fabrication,Nature communications, (2020) 11:6185

     

  • 调节硼氮衍生物结构制备高性能碳纳米管基n型热电材料

    评论人:深圳大学化学与环境工程学院 毛先华

    文章内容概述

    单壁碳纳米管具有高导电性、柔韧性高的特点,通过添加氧化还原试剂,单壁碳纳米管可以很容易地调整成p型或n型,因此基于单壁碳纳米管的热电材料受到很大的关注。相比众多的p型掺杂剂,n型掺杂剂很少被报导。硼氮衍生物作为还原剂已得到广泛应用,但是在热电材料这一领域却很少受到关注。硼氮衍生物的还原性可以通过N原子的碱性和空间位阻进行调节,本文将吡啶硼烷(PYB)、吗啉硼烷(MPB)和N,N-二乙基苯胺硼烷(DEANB)简单地与SWCNTs分散在不同的溶剂中,研究它们作为SWCNTs的N型掺杂剂。结果表明,硼氮衍生物的结构及其还原能力对TE的性能有较大影响。其中,SWCNT/PYB的性能最好,功率因子在193.6μWm-1 K-2 to 223.8 μWm-1 K-2之间,是目前报道的含硼和SWCNT复合材料中PF值最高的。此外,我们还组装了含有5个p-n结的热电器件装置。其中SWCNT/PYB器件具有较高的开路电压(28.8 mV)和输出功率(1.15μW)比相同条件下SWCNT/NaBH4 (23.7 mV, 0.79μW)高。


    创新点

    1.硼氮衍生物(BNs)首次作为n型掺杂剂还原碳纳米管。
    2.硼氮衍生物的还原性可以通过N原子的碱性和空间位阻进行调节,因此硼氮衍生物结构对复合材料的热电性能影响很大。

     

    产品使用感受
    先丰纳米的超高纯大比表面积单壁碳纳米管是我们课题组一直在使用的一款产品,单壁碳纳米分散好,导电性高,我们实验室用氮甲基吡咯烷酮作溶剂抽滤成膜导电性可达到十几万西门子每米,而且成膜好,不用分散剂分散的也非常好。

     

     

    课题组方向
    学校:深圳大学化学与环境工程学院  导师 高春梅
    研究方向:有机热电材料,主要分为有机小分子与碳纳米管复合材料和以D-A结构为主体的有机聚合物热电材料。
    使用先丰产品发表的论文
    Tuning the structure of borane-nitrogen derivatives towards high performance carbon nanotubes-based n-type thermoelectric materials,Chemical Engineering Journal 405 (2021) 126616

     

  • 新型自供电紫外光电探测与通讯器件

    评论人:西安交通大学副教授方华靖

    文章内容概述

    本文设计制备出一种新型自供电紫外光电探测与通讯器件。在二氧化钛薄膜两侧使用不同的透明电极(FTO和银纳米线)构筑了不对称肖特基结,使该器件能够有效地利用内建电场实现光生载流子的快速分离和收集,使器件在零偏压下检测光信号。器件的光电响应速度高达44纳秒,并且具有超过70%的可见光平均透过率。基于透明器件优异的光电转换能力,本文首次展示了一种自供电的紫外通讯系统,成功地实现了UVC波段的信息加密传输。

    创新点

    本工作同时实现了透明光电探测器的高透过率与高探测性能(尤其是快速光电响应),并展示了该器件在紫外通信领域的潜在应用,对下一代透明光电子器件的设计与研发具有重要的参考价值。

    产品使用感受

    本文所使用的银纳米线(编号XFJ81)由江苏先丰纳米材料科技有限公司提供,在本文中作为透明电极使用。该银纳米线纯度高、分散性好、线径均匀、导电性良好、质量稳定,完全满足本工作中透明电极的应用需要。此外,也有使用先丰纳米提供的MXene等二维纳米材料,也具有稳定、良好的质量。

    课题组方向

    本课题组主要围绕电子陶瓷与器件、微波介质材料与器件、功能氧化薄膜与纳米材料光电子器件展开相关研究。
    使用先丰银纳米线产品发表的文章
    Solution-Processed Self-Powered Transparent Ultraviolet Photodetectors with Ultrafast Response Speed for High-Performance Communication System, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1809013

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