超级军网石墨烯制作出一种新型隔气透水材料
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 06:50:30
来源：中国科学技术大学 发布时间：2012-02-13 【字号： 小 中 大 】
日前，中国科学技术大学工程科学学院吴恒安教授在出国研修期间，与英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授课题组合作，发表了重要研究成果。他们利用氧化石墨烯制作出一种新型隔气透水材料。这种材料的神奇之处在于，绝大多数液体和气体都无法通过它，但水蒸气可以畅通无阻。该研究成果刊登在1月27日出版的《科学》杂志上，引起很大反响，受到BBC、Science Daily等媒体争相报道。
石墨烯最初是从石墨材料中剥离出来的，由碳原子组成的二维晶体。它只有一层碳原子的厚度，是目前世界上最薄的材料。安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫2004年在世界上最早制作出石墨烯及发现一些石墨烯新奇的物理性能，并因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
吴恒安教授所在的研究小组把石墨烯加工为氧化石墨烯后，制成一种薄膜，这种薄膜的厚度只有一根头发的几百分之一，但强度和韧性都很好。神奇的是，这种薄膜具有特殊的隔气透水的性能。在实验中，用这种薄膜封装的绝大部分气体和液体都无法逸出来，显示出良好的密封性，唯有水能够照常蒸发。他们做了一个有趣的实验，用这种薄膜封好一瓶伏特加酒，结果随着水分蒸发，酒的味道越来越浓。第一作者奈尔说，独特的隔气透水性质，使得这种新型材料可能拥有广阔的应用前景。
吴恒安教授在该项工作中的主要贡献是用理论分析和分子模拟发现了该材料的透水机理，从而对原有实验结果给出了合理的解释，并被进一步的实验结果所证实。吴恒安教授作为该论文的第二作者，中国科大为该论文第三署名单位。该论文致谢中特别提到“感谢中国科学技术大学青年骨干教师出国研修项目的资助”。
近年来，中国科大在着力引进海外优秀青年学者的同时，加强了校内青年骨干教师的培养工作。自2009年起，实施了“青年骨干教师出国研修计划”，旨在面向世界一流研究型大学建设需求，加速培养造就一支高水平、具有国际化视野的青年教师队伍。2010年，中国科大与国家留学基金委员会签署了联合培养青年骨干教师的合作协议，扩宽了选派渠道，增加了选出人数。
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© 1996 - 2012
http://www.cas.cn/ky/kyjz/201202/t20120213_3439118.shtml
来源：中国科学技术大学 发布时间：2012-02-13 【字号： 小 中 大 】
日前，中国科学技术大学工程科学学院吴恒安教授在出国研修期间，与英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授课题组合作，发表了重要研究成果。他们利用氧化石墨烯制作出一种新型隔气透水材料。这种材料的神奇之处在于，绝大多数液体和气体都无法通过它，但水蒸气可以畅通无阻。该研究成果刊登在1月27日出版的《科学》杂志上，引起很大反响，受到BBC、Science Daily等媒体争相报道。
石墨烯最初是从石墨材料中剥离出来的，由碳原子组成的二维晶体。它只有一层碳原子的厚度，是目前世界上最薄的材料。安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫2004年在世界上最早制作出石墨烯及发现一些石墨烯新奇的物理性能，并因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
吴恒安教授所在的研究小组把石墨烯加工为氧化石墨烯后，制成一种薄膜，这种薄膜的厚度只有一根头发的几百分之一，但强度和韧性都很好。神奇的是，这种薄膜具有特殊的隔气透水的性能。在实验中，用这种薄膜封装的绝大部分气体和液体都无法逸出来，显示出良好的密封性，唯有水能够照常蒸发。他们做了一个有趣的实验，用这种薄膜封好一瓶伏特加酒，结果随着水分蒸发，酒的味道越来越浓。第一作者奈尔说，独特的隔气透水性质，使得这种新型材料可能拥有广阔的应用前景。
吴恒安教授在该项工作中的主要贡献是用理论分析和分子模拟发现了该材料的透水机理，从而对原有实验结果给出了合理的解释，并被进一步的实验结果所证实。吴恒安教授作为该论文的第二作者，中国科大为该论文第三署名单位。该论文致谢中特别提到“感谢中国科学技术大学青年骨干教师出国研修项目的资助”。
近年来，中国科大在着力引进海外优秀青年学者的同时，加强了校内青年骨干教师的培养工作。自2009年起，实施了“青年骨干教师出国研修计划”，旨在面向世界一流研究型大学建设需求，加速培养造就一支高水平、具有国际化视野的青年教师队伍。2010年，中国科大与国家留学基金委员会签署了联合培养青年骨干教师的合作协议，扩宽了选派渠道，增加了选出人数。
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未来的海水淡化设备关键材料
做飞艇的气囊
等发明工业上制造的方法先啦，只能在实验室里制造没多大用处
这专利是谁的？
苏州纳米所石墨烯高灵敏一氧化氮传感器件研究取得新成果
文章来源：苏州纳米技术与纳米仿生研究所 发布时间：2011-12-22 【字号： 小 中 大 】
石墨烯（Graphene）是由单层碳原子构成蜜蜂窝形式的二维纳米结构，具有大的比表面积和良好的载流子传导性能，预期在高灵敏、低功耗室温生物化学传感器方面将得到广泛应用。然而，由于传感物质与石墨烯之间的吸附、电荷转移和脱附等相互作用，器件的有效制作方法和性能优化等方面还有大量工作需要探索。
一氧化氮（NO）气体一方面是有害气体，另一方面却是重要的生物功能信息传递分子。及时监测呼出气体的NO浓度变化，可对哮喘等肺部疾病的发作提前预警。然而，目前NO呼吸气体测试仪器体积偏大、价格昂贵，而且大都集中在大型医疗机构，无法在更大范围内推广使用。
近期，中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所器件部刘立伟课题组李伟伟等与中科院物理所科研人员合作，在制作基于石墨烯的高灵敏一氧化氮气体传感器方面取得进展。研究人员以微纳加工图形化的石墨烯为电极，利用交流电泳技术制作金属纳米颗粒修饰还原的氧化石墨烯传感通道。气体分子的作用降低了石墨烯与金属颗粒之间Schottky势垒的厚度，实现了1 ppb(10亿分之一)至1 ppm（100万分之一）的高灵敏探测性能，对于低功耗、室温NO高灵敏呼吸和环境探测具有潜在应用价值。器件制作示意图和性能测试如图所示。
该项工作成果已经发表在ACS Nano（2011, 5 (9), pp 6955–6961）上。
该项研究得到了国家基金委、科技部、苏州市科技发展计划的资助，并得到苏州纳米所加工和测试平台的技术支持。
文章来源：苏州纳米技术与纳米仿生研究所 发布时间：2011-12-22 【字号： 小 中 大 】
石墨烯（Graphene）是由单层碳原子构成蜜蜂窝形式的二维纳米结构，具有大的比表面积和良好的载流子传导性能，预期在高灵敏、低功耗室温生物化学传感器方面将得到广泛应用。然而，由于传感物质与石墨烯之间的吸附、电荷转移和脱附等相互作用，器件的有效制作方法和性能优化等方面还有大量工作需要探索。
一氧化氮（NO）气体一方面是有害气体，另一方面却是重要的生物功能信息传递分子。及时监测呼出气体的NO浓度变化，可对哮喘等肺部疾病的发作提前预警。然而，目前NO呼吸气体测试仪器体积偏大、价格昂贵，而且大都集中在大型医疗机构，无法在更大范围内推广使用。
近期，中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所器件部刘立伟课题组李伟伟等与中科院物理所科研人员合作，在制作基于石墨烯的高灵敏一氧化氮气体传感器方面取得进展。研究人员以微纳加工图形化的石墨烯为电极，利用交流电泳技术制作金属纳米颗粒修饰还原的氧化石墨烯传感通道。气体分子的作用降低了石墨烯与金属颗粒之间Schottky势垒的厚度，实现了1 ppb(10亿分之一)至1 ppm（100万分之一）的高灵敏探测性能，对于低功耗、室温NO高灵敏呼吸和环境探测具有潜在应用价值。器件制作示意图和性能测试如图所示。
该项工作成果已经发表在ACS Nano（2011, 5 (9), pp 6955–6961）上。
该项研究得到了国家基金委、科技部、苏州市科技发展计划的资助，并得到苏州纳米所加工和测试平台的技术支持。
英首次将石墨烯变成绝缘体
石墨烯“巨无霸汉堡”有望替代硅芯片
文章来源：科技日报 刘霞 发布时间：2011-10-11 【字号： 小 中 大 】
据美国物理学家组织网10月10日（北京时间）报道，英国曼彻斯特大学的科学家们在《自然·物理学》上撰文，描述了他们用两块硝酸硼和两块石墨烯组装成一个“巨无霸汉堡”，这是科学家们首次将石墨烯变成绝缘体，这个“巨无霸汉堡”有望取代计算机内的硅芯片。
石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的二维晶体，只有一层碳原子的厚度，是迄今最薄也最坚硬的材料，其导电、导热性能超强，远远超过硅和其他传统的半导体材料。随着对石墨烯的研究越来越深入，科学家们认为，石墨烯有望彻底变革材料科学领域，未来或能取代硅成为电子元件材料，广泛应用于超级计算机、触摸屏和光子传感器等多个领域。
在这项最新研究中，科学家将两层石墨烯和另外两层硝酸硼结合在一起，组装成一个四层结构的三明治式样的物质，并将其命名为“巨无霸汉堡”。两层硝酸硼不仅用于隔离两层石墨烯，而且能将石墨烯完全被其他物质包围时的反应展示于人前，从而使科学家们首次能观察到石墨烯不受环境影响时的所作所为。
该研究的主要作者、曼彻斯特大学的列昂尼德·波诺玛伦科表示：“制造出这种多层结构使我们能摒除周围环境带来的负面影响并控制石墨烯的电性，以前根本无法做到这一点。”
他说：“迄今为止，人们从来没有将石墨烯当做绝缘体，除非将其正确地破坏，但现在，科学家们首次将高质量的石墨烯变成绝缘体。”
因在石墨烯研究领域的突出贡献而荣膺2010年诺贝尔奖的英国曼彻斯特大学教授安德烈·盖姆指出：“我们一直在寻找新方法改进石墨烯的性能。最新用硝酸硼包裹的石墨烯能为未来的石墨烯电子设备提供最好、最先进的平台，从技术上来讲，这一点非常重要。它解决了科学家们此前一直担心的石墨烯的稳定性和质量问题，这两个问题一直是盘旋在用石墨烯制造各种电子设备这一灿烂美妙前景上的乌云。”
盖姆也解释到，现在，他们只是在较小的层面上做到了这一点，但结果表明，与石墨烯有关的一切都能被扩大。
就在上周，英国财政大臣乔治·奥斯本造访了研究石墨烯的曼彻斯特大学实验室，并表示英国政府将拿出5000万英镑（约合7778万美元），帮助研发基于这种新材料的技术。
石墨烯“巨无霸汉堡”有望替代硅芯片
文章来源：科技日报 刘霞 发布时间：2011-10-11 【字号： 小 中 大 】
据美国物理学家组织网10月10日（北京时间）报道，英国曼彻斯特大学的科学家们在《自然·物理学》上撰文，描述了他们用两块硝酸硼和两块石墨烯组装成一个“巨无霸汉堡”，这是科学家们首次将石墨烯变成绝缘体，这个“巨无霸汉堡”有望取代计算机内的硅芯片。
石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的二维晶体，只有一层碳原子的厚度，是迄今最薄也最坚硬的材料，其导电、导热性能超强，远远超过硅和其他传统的半导体材料。随着对石墨烯的研究越来越深入，科学家们认为，石墨烯有望彻底变革材料科学领域，未来或能取代硅成为电子元件材料，广泛应用于超级计算机、触摸屏和光子传感器等多个领域。
在这项最新研究中，科学家将两层石墨烯和另外两层硝酸硼结合在一起，组装成一个四层结构的三明治式样的物质，并将其命名为“巨无霸汉堡”。两层硝酸硼不仅用于隔离两层石墨烯，而且能将石墨烯完全被其他物质包围时的反应展示于人前，从而使科学家们首次能观察到石墨烯不受环境影响时的所作所为。
该研究的主要作者、曼彻斯特大学的列昂尼德·波诺玛伦科表示：“制造出这种多层结构使我们能摒除周围环境带来的负面影响并控制石墨烯的电性，以前根本无法做到这一点。”
他说：“迄今为止，人们从来没有将石墨烯当做绝缘体，除非将其正确地破坏，但现在，科学家们首次将高质量的石墨烯变成绝缘体。”
因在石墨烯研究领域的突出贡献而荣膺2010年诺贝尔奖的英国曼彻斯特大学教授安德烈·盖姆指出：“我们一直在寻找新方法改进石墨烯的性能。最新用硝酸硼包裹的石墨烯能为未来的石墨烯电子设备提供最好、最先进的平台，从技术上来讲，这一点非常重要。它解决了科学家们此前一直担心的石墨烯的稳定性和质量问题，这两个问题一直是盘旋在用石墨烯制造各种电子设备这一灿烂美妙前景上的乌云。”
盖姆也解释到，现在，他们只是在较小的层面上做到了这一点，但结果表明，与石墨烯有关的一切都能被扩大。
就在上周，英国财政大臣乔治·奥斯本造访了研究石墨烯的曼彻斯特大学实验室，并表示英国政府将拿出5000万英镑（约合7778万美元），帮助研发基于这种新材料的技术。
wcgsjo 发表于 2012-2-27 13:21 ![]()
这专利是谁的？
应该属于英国
这专利是谁的？
应该属于英国
sijale 发表于 2012-2-26 23:39 ![]()
等发明工业上制造的方法先啦，只能在实验室里制造没多大用处
技术进步需要时间和金钱
等发明工业上制造的方法先啦，只能在实验室里制造没多大用处
技术进步需要时间和金钱
尽吹散 发表于 2012-2-26 12:25 ![]()
做飞艇的气囊
这个好像不合适吧，特性是透水，所以估计分子量更小的氢气和氦气都是可以透过的。
做飞艇的气囊
这个好像不合适吧，特性是透水，所以估计分子量更小的氢气和氦气都是可以透过的。
light_king 发表于 2012-2-28 12:33 ![]()
这个好像不合适吧，特性是透水，所以估计分子量更小的氢气和氦气都是可以透过的。
文章只说隔气，好像大部分的气体分子量都小于水吧
这个好像不合适吧，特性是透水，所以估计分子量更小的氢气和氦气都是可以透过的。
文章只说隔气，好像大部分的气体分子量都小于水吧
H2化学量2，He化学量2，H2O化学量18，N2化学量28，别的气体都比水大
啊，确实，能装氮
light_king 发表于 2012-2-28 13:10 ![]()
H2化学量2，He化学量2，H2O化学量18，N2化学量28，别的气体都比水大
He化学量2 应该是4
H2化学量2，He化学量2，H2O化学量18，N2化学量28，别的气体都比水大
He化学量2 应该是4
light_king 发表于 2012-2-28 13:10 ![]()
H2化学量2，He化学量2，H2O化学量18，N2化学量28，别的气体都比水大
没仔细看，想想能透过水蒸气可能与水分子的极性有关吧
H2化学量2，He化学量2，H2O化学量18，N2化学量28，别的气体都比水大
没仔细看，想想能透过水蒸气可能与水分子的极性有关吧
fireport 发表于 2012-2-29 12:11 ![]()
He化学量2 应该是4
嗯，多谢指正！
He化学量2 应该是4
嗯，多谢指正！
低成本石墨烯电池 或将实现“一分钟充电”
发布时间： 2011-11-07 |
http://www.stdaily.com/ 2011年11月07日 来源： 科技日报 作者：
电动技术
不久前，美国俄亥俄州的Nanotek仪器公司利用锂电池在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出一种新的电池。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至短短不到一分钟。分析人士认为，未来一分钟快充石墨烯电池实现产业化后，将带来电池产业的变革，从而也促使新能源汽车产业的革新。
目前，作为导电性、机械性能都很优异的材料，素来有“黑金子”之称的石墨烯目前在中国市场上的价格近十倍于黄金，超过2000元/克。
新型石墨烯电池实验阶段的成功，无疑将成为电池产业的一个新的发展点。电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛，而目前的电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段，石墨烯储能设备的研制成功后，若能批量生产，则将为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。
(中国科技网)
本篇文章来源于 科技网|www.stdaily.com
发布时间： 2011-11-07 |
http://www.stdaily.com/ 2011年11月07日 来源： 科技日报 作者：
电动技术
不久前，美国俄亥俄州的Nanotek仪器公司利用锂电池在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出一种新的电池。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至短短不到一分钟。分析人士认为，未来一分钟快充石墨烯电池实现产业化后，将带来电池产业的变革，从而也促使新能源汽车产业的革新。
目前，作为导电性、机械性能都很优异的材料，素来有“黑金子”之称的石墨烯目前在中国市场上的价格近十倍于黄金，超过2000元/克。
新型石墨烯电池实验阶段的成功，无疑将成为电池产业的一个新的发展点。电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛，而目前的电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段，石墨烯储能设备的研制成功后，若能批量生产，则将为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。
(中国科技网)
本篇文章来源于 科技网|www.stdaily.com
用石墨烯制出特氟龙替代物
文章来源：新华社 黄堃 发布时间：2010-11-10 【字号： 小 中 大 】
英国曼彻斯特大学科学家海姆和诺沃肖洛夫因发明石墨烯而获得今年诺贝尔物理学奖。最近，他们领导的研究小组又利用石墨烯制成了一种稳定耐高温的新材料，可替代用于不粘锅的特氟龙材料，具有广泛应用前景。
海姆和诺沃肖洛夫等人在新一期纳米科技刊物SMALL上报告说，他们对石墨烯进行氟化处理，获得了这种新材料。现在被广泛应用的特氟龙材料的化学名称是聚四氟乙烯，是由碳元素和氟元素组成的塑料；而石墨烯是由薄薄的一层碳原子组成的物质，对石墨烯进行氟化处理后得到的材料实际上就是只有一层原子结构的特氟龙。
这种新材料同时具有石墨烯和特氟龙两种材料的优点。它像特氟龙那样化学性质稳定和耐高温，可以用于生产不粘锅和密封垫圈等产品；同时它又像石墨烯那样具有很高的强度和可用于生产半导体的电学性能。
海姆说，两方面优点的结合使得这种材料具有广泛应用前景，它不会只是被作为更薄更轻的特氟龙替代物，而是可以用在任何需要超薄、高强度、化学性质稳定、耐高温涂层的场合，比如可以用于生产发光二极管中的超薄介质。
文章来源：新华社 黄堃 发布时间：2010-11-10 【字号： 小 中 大 】
英国曼彻斯特大学科学家海姆和诺沃肖洛夫因发明石墨烯而获得今年诺贝尔物理学奖。最近，他们领导的研究小组又利用石墨烯制成了一种稳定耐高温的新材料，可替代用于不粘锅的特氟龙材料，具有广泛应用前景。
海姆和诺沃肖洛夫等人在新一期纳米科技刊物SMALL上报告说，他们对石墨烯进行氟化处理，获得了这种新材料。现在被广泛应用的特氟龙材料的化学名称是聚四氟乙烯，是由碳元素和氟元素组成的塑料；而石墨烯是由薄薄的一层碳原子组成的物质，对石墨烯进行氟化处理后得到的材料实际上就是只有一层原子结构的特氟龙。
这种新材料同时具有石墨烯和特氟龙两种材料的优点。它像特氟龙那样化学性质稳定和耐高温，可以用于生产不粘锅和密封垫圈等产品；同时它又像石墨烯那样具有很高的强度和可用于生产半导体的电学性能。
海姆说，两方面优点的结合使得这种材料具有广泛应用前景，它不会只是被作为更薄更轻的特氟龙替代物，而是可以用在任何需要超薄、高强度、化学性质稳定、耐高温涂层的场合，比如可以用于生产发光二极管中的超薄介质。