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層間轉(zhuǎn)角在層狀堆垛的二維材料體系中提供了一個(gè)全新的自由度來調(diào)控其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。近幾年，相關(guān)方面的研究引起了廣泛的關(guān)注。早在2012年，何林課題組就開始關(guān)注轉(zhuǎn)角對(duì)雙層石墨烯結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)的影響，測(cè)量了不同轉(zhuǎn)角雙層石墨烯的兩個(gè)范霍夫峰的峰間距能量與轉(zhuǎn)角大小的關(guān)系[1]，并預(yù)言該體系中的準(zhǔn)粒子具有可調(diào)控的手征性[2]，研究了應(yīng)變結(jié)構(gòu)在該體系產(chǎn)生的贗磁場(chǎng)和贗朗道能級(jí)[3]。2015年，何林團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系費(fèi)米速度隨角度減小而迅速下降，證明在轉(zhuǎn)角為1.1度(第一魔轉(zhuǎn)角)附近時(shí)費(fèi)米速度降為零[4]，并于2017年，在轉(zhuǎn)角接近魔轉(zhuǎn)角的雙層石墨烯體系觀察到強(qiáng)電子-電子相互作用[5]。2018年初MIT的Pablo課題組在魔角雙層石墨烯觀察到電子-電子相互作用導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)絕緣體態(tài)和超導(dǎo)態(tài)，魔角雙層石墨烯物性研究迅速成為過去兩年凝聚態(tài)物理研究的最大熱點(diǎn)。 近期，何林課題組發(fā)展了一套方法，能夠可控地制備利于掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)（STM）研究的雙層轉(zhuǎn)角石墨烯，并利用STM研究了小角度雙層石墨烯的性質(zhì)，深入探索該體系由于電子-電子相互作用導(dǎo)致的平帶簡(jiǎn)并度解除和新奇強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子物態(tài)的關(guān)聯(lián)。例如，何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)小轉(zhuǎn)角體系的平帶被部分填充時(shí)，電子-電子相互作用會(huì)解除平帶的谷贗自旋簡(jiǎn)并度，在體系中產(chǎn)生很大的軌道磁矩（每個(gè)莫爾約10μ_B），由于軌道磁矩和磁場(chǎng)的耦合，谷極化態(tài)的劈裂能量會(huì)隨著外加磁場(chǎng)線性增大[6]。同樣的結(jié)果也在應(yīng)變引起的平帶中觀察到了，當(dāng)雙層石墨烯的轉(zhuǎn)角接近魔角時(shí)，體系中微小的應(yīng)變結(jié)構(gòu)可以使兩個(gè)范霍夫峰之間出現(xiàn)一個(gè)新的零能量平帶（贗朗道能級(jí)），何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)電子-電子相互作用會(huì)解除贗朗道能級(jí)的谷贗自旋簡(jiǎn)并度，產(chǎn)生軌道磁性態(tài)[7]。這些結(jié)果表明小轉(zhuǎn)角石墨烯體系是研究二維軌道磁性態(tài)和量子反常霍爾效應(yīng)的理想平臺(tái)。在角度大于魔角的小轉(zhuǎn)角雙層石墨烯中，何林課題組與合作者證明電子-電子相互作用依然會(huì)起重要作用，并有可能產(chǎn)生完全不同于魔角雙層石墨烯的新奇強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子物態(tài)。例如在1.49度的樣品中，他們證明電子-電子相互作用解除了體系平帶中的自旋和谷贗自旋的簡(jiǎn)并度，產(chǎn)生了一種全新的自旋和谷極化的金屬態(tài)[8]，這一結(jié)果進(jìn)一步拓寬了轉(zhuǎn)角體系新奇強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子物態(tài)的研究范圍。 除了電學(xué)性質(zhì)受層間轉(zhuǎn)角的調(diào)制，在雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系，由于層間堆垛能與層內(nèi)晶格畸變引起的應(yīng)變能的競(jìng)爭(zhēng)，其原子結(jié)構(gòu)也會(huì)隨著角度發(fā)生改變。最近，何林課題組系統(tǒng)研究了雙層轉(zhuǎn)角石墨烯結(jié)構(gòu)隨著角度的演化，發(fā)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)角大于魔角時(shí)，體系可以看作兩個(gè)獨(dú)立的剛性石墨烯層發(fā)生扭轉(zhuǎn)，層內(nèi)晶格畸變幾乎可以忽略（定義為非重構(gòu)結(jié)構(gòu)）；當(dāng)轉(zhuǎn)角小于魔角時(shí)，由于莫爾條紋周期較大，層間堆垛能占主導(dǎo)，從而引起晶格畸變產(chǎn)生堆垛的疇界（domain wall）網(wǎng)格（定義為重構(gòu)結(jié)構(gòu)）。這種疇界的兩邊都是Bernal堆垛的雙層石墨烯（分別為AB堆垛和BA堆垛），能傳輸谷極化的電流（圖一）。我們利用STM證明非重構(gòu)和重構(gòu)的兩種結(jié)構(gòu)在魔角附近都能穩(wěn)定存在。進(jìn)一步，我們發(fā)現(xiàn)利用STM針尖脈沖可對(duì)魔角雙層石墨烯的非重構(gòu)和重構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行切換，從而開關(guān)其二維導(dǎo)電拓?fù)渚W(wǎng)格。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)中起到重要作用的魔角雙層石墨烯平帶的帶寬也能在這一過程中被調(diào)控[9]。相關(guān)成果近日刊發(fā)在物理學(xué)期刊《Physical Review Letters》上。何林教授課題組博士生劉亦文為第一作者，美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的蘇贏博士為文章的共同第一作者，何林教授為通訊作者。

該項(xiàng)目利用先進(jìn)激光誘導(dǎo)石墨烯技術(shù)（Laser Induced Graphene, LIG）成功制備出無基質(zhì)的大尺寸石墨烯紙，并可對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，為石墨烯的廣泛應(yīng)用提供了有力支撐。該方法不僅實(shí)現(xiàn)了石墨烯紙的連續(xù)/高效/低成本/大規(guī)模制備，還可對(duì)石墨烯紙進(jìn)行多尺度/圖案化/不同結(jié)構(gòu)的定制化制作，同時(shí)性能可調(diào)控的特點(diǎn)有效擴(kuò)展了石墨烯紙的多功能應(yīng)用。

本發(fā)明公開了一種利用微波燃燒對(duì)石墨烯進(jìn)行可控造孔的方法，采用硝酸鹽、醋酸鹽或者銀單質(zhì)和氧化石墨烯作為原料，首先將原料進(jìn)行均勻包覆、冷凍、干燥處理，通過控制原料的成份、濃度和冷凍與干燥的時(shí)長(zhǎng)，制得各種成分、各種均勻性的復(fù)合物；通過對(duì)該復(fù)合物進(jìn)行微波燃燒處理、控制微波處理時(shí)長(zhǎng)得到不同孔徑分布的多孔石墨烯；本發(fā)明提供的這種方法在 6～45s 反應(yīng)時(shí)間內(nèi)獲得多孔石墨烯，主孔徑在 5nm～200nm 范圍內(nèi)，快速簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)

本發(fā)明公開了一種石墨烯支撐的微米金核殼結(jié)構(gòu)及其制備方法；制備方法包括下述步驟：(1)獲得聚苯乙烯微球乳液，并在聚苯乙烯微球乳液中加入改性溶液后進(jìn)行攪拌，獲得表面改性的聚苯乙烯微球乳液；(2)獲得微球金種子的凝膠溶液；(3)獲得表面有金殼層的聚苯乙烯微球的凝膠溶液；(4)將所述表面有金殼層的聚苯乙烯微球的凝膠溶液進(jìn)行烘干后獲得粉末狀的樣品；通過將樣品在四氫呋喃溶液中浸泡使其在金殼層內(nèi)壁生長(zhǎng)出石墨烯多層并除去聚苯乙烯微球，再進(jìn)行烘干后獲得石墨烯支撐的微米金核殼結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中改進(jìn)的單分散法制備的聚苯乙烯微

本發(fā)明公開了一種同時(shí)制備石墨烯和多孔非晶碳薄膜的方法，包括 S1 對(duì)金屬鎳片襯底進(jìn)行超聲清洗，并烘干后放置于管式爐中；S2向管式爐中通入惰性氣體；S3 對(duì)管式爐進(jìn)行升溫處理使其達(dá)到750℃～1000℃并保持 10 分鐘～50 分鐘，向管式爐中通入氫氣，并對(duì)金屬鎳片襯底進(jìn)行熱處理；S4 向管式爐中通入流量為 20sccm～100sccm 的碳?xì)浠衔铮沟媒?jīng)過熱處理后的金屬鎳片襯底催化碳?xì)浠衔锪呀庖约版嚻芴己笸瑫r(shí)生長(zhǎng)石墨烯和非晶碳薄膜；S5 對(duì)管式爐進(jìn)行降溫處理，并將生長(zhǎng)有石墨烯和非晶碳薄膜的鎳片

（專利號(hào)：ZL 201510193865.9） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開了一種粉煤灰/氧化石墨烯復(fù)合吸附材料的制備方法，屬于環(huán)保材料技術(shù)領(lǐng)域。該方法具體制備步驟是：以1g粉煤灰，加入1mL質(zhì)量濃度為1～5％的殼聚糖溶液浸漬2～3h，然后在50?80度干燥2～3h，再加入10～20mL2～5g/L氧化石墨烯溶液浸漬8?12h，同時(shí)攪拌2～3h，加水稀釋至固相濃度到40g/L時(shí)，加入0.5～2mL戊二醛在50～80度下交聯(lián)3h，濾去液相并用無水乙醇洗滌至中性，在60℃真空干燥5～6h得粉煤灰/氧化石墨烯復(fù)合吸附材料。本法制備的復(fù)合吸附材料克服了氧化石墨烯難于分離的缺點(diǎn)，又能夠同時(shí)吸附陰陽離子染料及多種污染物。    

本發(fā)明公開了一種聚丙烯腈接枝石墨烯宏觀纖維的制備方法。方法為：加入1重量份的石墨烯或氧化石墨烯，10~1000重量份的溶劑，10~1000重量份的丙烯腈單體，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入0.01~10重量份的引發(fā)劑，加熱到50~95℃，反應(yīng)1~60小時(shí)，經(jīng)沉淀，離心，洗滌，干燥，得到聚丙烯腈接枝的石墨烯。將聚丙烯腈接枝的石墨烯分散于極性有機(jī)溶劑中，制成質(zhì)量濃度為1~20%的紡絲液溶膠，將紡絲液從紡絲頭毛細(xì)管中連續(xù)勻速擠出，進(jìn)入凝固液，凝固后的初級(jí)纖維在拉力下收集，干燥后獲得聚丙烯腈接枝石墨烯的宏觀纖維。本發(fā)明方法簡(jiǎn)便、工藝簡(jiǎn)單、可規(guī)模化生產(chǎn)，所獲得的石墨烯纖維表現(xiàn)出優(yōu)異的強(qiáng)度、韌性、模量和導(dǎo)電性，可作為高強(qiáng)度纖維應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域。

本發(fā)明提供了一種制備花狀銅納米簇?石墨烯?泡沫鎳復(fù)合材料的方法，主要包括以下工藝步驟：1.用化學(xué)氣相沉積法(CVD)在泡沫鎳基體上生長(zhǎng)一層石墨烯，制備出石墨烯?泡沫鎳基體，2.將上述石墨烯?泡沫鎳基體材料直接浸入硫酸銅和L?精氨酸的混合溶液中，讓其反應(yīng)3?6h即得到花狀銅納米簇?石墨烯?泡沫鎳復(fù)合材料。所制備的花狀銅納米簇由于其具有特殊的花形結(jié)構(gòu)，大大增加了銅粒子的比表面積，使其在一些特殊領(lǐng)域，如氣體傳感，有廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明屬于機(jī)械切削刀具制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及了一種激光熔覆石墨烯?陶瓷自潤滑涂層刀具及其制備方法。所述自潤滑涂層刀具的基體材料為高速鋼，刀具前刀面為石墨烯?陶瓷自潤滑涂層。該自潤滑涂層通過將石墨烯添加至Ａｌ２Ｏ３或Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷混合粉末中，采用ＣＯ２激光同步送粉方式在刀具前刀面熔覆制成。該刀具具有韌性好、硬度高及自潤滑作用的特點(diǎn)。干切削時(shí)，利用石墨烯在陶瓷刀具表面形成連續(xù)的固體潤滑膜，從而實(shí)現(xiàn)刀具本身的自潤滑功能。

本發(fā)明公開一種氧化石墨烯3D打印墨水及制備方法，其制備所用的原料由氧化石墨烯、交聯(lián)劑和溶劑組成，各原料用量，按氧化石墨烯：交聯(lián)劑中的金屬陽離子：溶劑為60mg：0.03?1mmol：40ml的比例計(jì)算。制備方法即首先用溶劑分別將氧化石墨烯、交聯(lián)劑超聲分散配制成溶液，然后將所得的氧化石墨烯溶液和交聯(lián)劑溶液混合進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，所得反應(yīng)液離心、去除上清液，即得氧化石墨烯3D打印墨水，當(dāng)圓頻率為0.9rad/s時(shí)，測(cè)得其運(yùn)動(dòng)粘度可達(dá)2800?20800Pa*s。使用后所得的氧化石墨烯三維氣凝膠支架，在形變量為60%時(shí)，抗壓模量為0.42MPa?0.98MPa。