特约评论 首 页 > 特约评论
  • 研究方向:石墨烯的智能可穿戴

    评论人:清华大学微纳电子系任教授团队的学生

          我是清华大学微纳电子系任教授团队的学生,目前组内有一个研究方向是石墨烯的智能可穿戴。我所进行的实验是石墨烯智能人工喉的研究,采用了激光直写法还原氧化石墨烯制备石墨烯。在选择氧化石墨烯溶液时,我们课题组始终购买的都是南京先丰纳米材料科技有限公司的石墨烯。我们知道,在制备石墨烯的实验中,试剂的质量是决定实验成果的一个重要因素,先丰纳米的这款氧化石墨烯溶液色泽正,质量高,溶液较为均匀,有十分丰富的浓度梯度可供选择。


          为了获得大量的石墨烯薄膜供研究和生产,我们组所使用过的有几种传统的石墨烯制备工艺方法:机械剥离法、化学气相沉淀法以及激光直写还原法等,但机械剥离法无法控制石墨烯纳米片的大小以及难以规模化生产,化学气相沉淀法由于利用了强酸的氧化性对石墨进行氧化处理,因此所制备的产物引入了诸多晶格缺陷,容易导致一些物理、化学性能的损失,尤其是导电性能的下降。传统的石墨烯制备方法面临制备过程复杂、耗时长、成本高、图形化困难等诸多问题,一直制约了石墨烯的广泛应用。由此我们课题组提出了一种基于激光直写的方式进行石墨烯加工制备的手段。利用一台激光雕刻机,通过激光照射到氧化石墨烯薄膜上,将氧化石墨烯直接还原成石墨烯。这种方法可以高速快捷、可生产出各种自定制的石墨烯图案。并且这种方法制备的石墨烯可放置在任何物体上。


          在我制备的石墨烯人工喉器件中,首先将氧化石墨烯溶液与四氢呋喃按比例混合,之后滴在剪好的4cm*4cm的水转印纸上,在通风橱中常温晾置12h后,石墨烯混合溶液便能完全干燥,之后利用激光雕刻机,便将氧化石墨烯还原为了石墨烯。我所制备的石墨烯人工喉需要具备收声和发声的两种功能,通过先丰纳米提供的氧化石墨烯溶液,我制备出了厚度薄、低电阻、柔性高、灵敏度强、散热性好、性能稳定的石墨烯薄膜,得到了非常出色的实验结果,最终文章发表在了ACS Nano期刊上。在此十分感谢南京先丰纳米材料科技有限公司提供的高质量石墨烯溶液,以及感谢他们热情周到的服务。


  • 研究方向:功能高分子复合材料、聚合物/无机微孔复合材料和仿生超浸润复合材料的合成

    评论人:高守建

    基于一维纳米材料碳纳米管构建的薄膜具有优异的导电率、透光性和机械强度,因而在能源存储、透明电子器件等领域具有巨大的研究和应用前景。然而碳纳米管薄膜所具有的纳米级可调孔径、超薄厚度和极高孔隙率(可达60%)等分离膜特性往往被人们忽略。2012年起,中科院苏州纳米所靳健课题组独辟蹊径,将碳纳米管薄膜应用于液相分离,同时结合碳纳米管的超亲油、疏水特性实现了高效的油中除水应用,成功分离了多种油包水乳液(Adv. Mater., 2013, 25, 2422-2427)。此后,我们题组通过对碳纳米管膜进行表面修饰,制备了一系列具有特殊浸润性、温敏、光敏、压力敏感的纳米功能薄膜(ACS Nano, 2014, 6, 6344-6352; ACS Nano, 2015, 9, 4835-4842; J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 2895-2902; J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 23477-23482; ACS Appl. Mater. Inter., 2016, 8, 13607-13614)。得益于其纳米级孔径和厚度,该类纳米功能薄膜在多种液相分离应用中展现出超高的分离效率和相对于传统超滤膜提升1-2个数量级的分离通量。碳纳米管薄膜作为超滤膜的一种,我们课题组拓展了其另一个用途:作为支撑层通过界面聚合反应制备新型纳滤膜。不同于表面开孔率极低的传统超滤膜,碳纳米管薄膜极高的孔隙率可以促使水相单体在膜表面(界面)均匀可控的分布和扩散,从而得到超薄且无缺陷的聚酰胺分离层,大大降低纳滤膜的传质阻力,提高膜通量。另一方面,碳纳米管薄膜极高的表面开孔率也使得聚酰胺分离层的有效分离面积和通量大幅提升(Nat. Commun., 2018, 9, 2004; Small, 2016, 12, 5034-5041; ACS Nano, 2019, DOI: 10.1021/acsnano.8b09761)。

    在上述的研究成果中,我们一直使用来自南京先丰纳米材料科技有限公司的超高纯超长单臂碳纳米管产品(XFS01),碳纳米管薄膜具有如此优异的分离性能离不开该碳纳米管产品优异的长径比(低至2 nm的管径和5-30 um的长度),这对薄至几十纳米的碳纳米管薄膜同时具有优异的机械强度、可控的孔径和极高的孔隙率至关重要。在此,我们十分感谢南京先丰纳米材料科技有限公司稳定的碳纳米管产品供应,同时我们也期待能使用该公司的其他高品质纳米材料产品在科研上取得更多成果。


  • 先丰产品助力我的科研之路

    评论人:庞于博士——清华大学微电子研究所任天令教授课题组

    从我们组开始接触石墨烯材料开始,一直在使用先丰纳米的产品,相关成果多次发表在高水平SCI期刊,ACS nano, ACS Applied Materials & Interfaces, Biosensor & Bioelectronics中。 目前,用先丰纳米产品所取得的科研成果主要包括:利用氧化石墨烯高温热还原制备石墨烯拉力和压力传感器。其器件具有较高的灵敏度、宽线性测量范围、快速的响应时间和长期的稳定性,这些柔性的力学传感器在人体生理信息监测方面起到重要的作用。 利用石墨烯溶液和金纳米胶体颗粒修饰多孔石墨烯后,表现出对湿度的高灵敏度响应,成功地应用于对人体呼吸不同模式和不同速率的监测。 在实验中,使用先丰纳米的石墨烯材料,做出的器件稳定性、均一性、重复性都非常好。 石墨烯是目前发展最成熟和完备的二维材料之一,之前的研究对其基本的制备、物理化学性能、潜在的应用都做了很多的尝试,实现了很多从0到1的突破。对于石墨烯未来的发展,我觉得要从如何增加石墨烯材料的工程应用,如何找到其合适的突破点着手,让其在产业中开花结果是重中之重。从实验阶段到实际应用,我们在一步步的思考和探索,期望早日实现,造福社会! 最后特别感谢贵公司提供的高质量产品为我们学术和科研带来便利,希望今后能进一步合作,为更多纳米材料的应用造福人类社会而努力! 论文相关链接: 1.https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.7b07613 2.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566318303920 3.https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b08172

  • Nanocomposite Films[J]. ECS Journal of Solid State

    评论人:Synthesis

    1691. Ma X, Lu S, Wan F, et al., Synthesis and Electrochromic Characterization of Graphene/V2O5/MoO3 Nanocomposite Films[J]. ECS Journal of Solid State Science and Technology 2016, 5, P572-P577.

  • Nanocomposite Films[J]. ECS Journal of Solid State

    评论人:Synthesis

    1691. Ma X, Lu S, Wan F, et al., Synthesis and Electrochromic Characterization of Graphene/V2O5/MoO3 Nanocomposite Films[J]. ECS Journal of Solid State Science and Technology 2016, 5, P572-P577.

微信扫一扫
即可在线咨询

立享在线注册,在线下单等便捷服务