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本發(fā)明公開了一種石墨烯-碳納米管復合全碳超輕彈性氣凝膠及其制備方法。它包括以下步驟：（1）將1重量份的氧化石墨烯分散于10~4000重量份的水中形成氧化石墨烯分散液；（2）將1重量份碳納米管分散于5~4000重量份的氧化石墨烯分散液中，得到氧化石墨烯-碳納米管分散液；（3）將氧化石墨烯-碳納米管分散液進行冷凍干燥或超臨界干燥，得到氧化石墨烯-碳納米管復合氣凝膠；（4）將氧化石墨烯-碳納米管復合氣凝膠采用化學還原法還原或高溫熱還原法還原，得到石墨烯-碳納米管復合全碳超輕彈性氣凝膠。本發(fā)明的工藝簡單，過程綠色環(huán)保，所得到的全碳超輕氣凝膠具有低密度、高導電率、高比表面積、彈性溫度范圍廣等優(yōu)點。

本發(fā)明公開了一種超高比表面積硫氮共摻雜多孔石墨烯的制備 方法及產品，該方法包括：選用含角蛋白的生物質材料為原材料，以 其同時作為固體碳、氮、硫原料，首先初步碳化，再通過堿性溶液減 壓吸附，再經(jīng)過高溫活化處理，然后酸洗真空干燥得到石墨烯。利用 角蛋白特殊鏈狀及環(huán)狀結構，將生物質角蛋白直接轉化為超高比表面 積的硫氮共摻雜多孔石墨烯。石墨烯的氮含量可高達 5.0at.％以上，硫 含量達 1.0at.％以上，比表面積高達 1

【項目來源】江蘇省科技廳科技興海項目“可溶性幾丁聚糖的生產工藝研究”，編號：BL98326。 【成果鑒定】經(jīng)江蘇省科技廳組織專家鑒定，達到國內領先水平。 【類    別】新輔料。 【功    用】藥用輔料（并具有促進傷口愈合抗感染）；用于廢水處理。 【主要技術指標】 1．應用水解法有效控制脫乙酰度，并得到了不同脫乙酰度的幾丁聚糖。 2．應用雙氧水氧化降解法將幾丁聚糖部分解聚制得可溶性幾丁聚糖，并進行了放大試驗，為工業(yè)化生產提供了實驗依據(jù)，該方法是一種制備低分子量可溶性幾丁聚糖簡便、有效的方法。并對合成工藝進行了優(yōu)化，工藝采用的原料價廉，反應條件溫和，操作簡便，對工業(yè)化生產和推廣應用具有重要價值。 【推廣應用前景】近年來，幾丁聚糖已在眾多領域被應用，但由于溶解性能很差，其應用很大程度上受到限制；可溶性幾丁聚糖解決了其溶解性問題，應用范圍得到進一步擴展。 1．由于可溶性幾丁聚糖具有良好的成膜性，可制為凝膠、膜劑、生物敷料等，在制藥領域具有廣闊的應用前景，如可制成緩釋胃漂浮片，也可將藥物與幾丁聚糖等輔料混合直接壓片，制成緩釋片。 2．以殼聚糖為成膜材料，以多孔性材料為支撐物，可制成由控釋層和藥物層組成的燒傷生物敷料，與目前常用的油紗布、動物皮、以及合成高分子材料相比，具有對人體無毒、無刺激、不過敏、透氣透濕等特點，且具有一定的抗感染和促進傷口愈合作用。 3．水溶性幾丁聚糖衍生物能有效地吸附重金屬，并可抑制細菌生長，對汞、隔、鉛和砷等有顯著的過濾作用，是高性能的重金屬離子捕集劑，可有效地除去工廠廢水中有毒的重金屬離子以及核工業(yè)廢水中的放射性核素，也可作為陰離子凝集劑使用，用于活性污泥的凝集，脫水，尤其是用于食品廠的廢水處理。 4．由于幾丁聚糖的降解性，可取代目前使用的合成高分子材料，制成可生物降解的日用品；水溶性幾丁聚糖衍生物可作為日用化妝品添加劑等。 【進展情況】已完成制備工藝、質量標準等研究工作。  

研發(fā)階段/n內容簡介：硫酸化多糖是指羥基上帶有硫酸根的多糖，它是抗病毒多糖中研究得最多的一類多糖。包括從植物中提取的各種硫酸化多糖、肝素、天然中性多糖的硫酸衍生物及人工合成的各種硫酸化多糖，如：硫酸葡聚糖、硫酸戊聚糖等。該課題以丙酯化魔芋葡甘低聚糖為原料，經(jīng)氯磺酸和甲酰胺酯化得到硫酸化魔芋葡甘低聚糖（HOGS）。主要從HOGS的分離純化、結構分析和抗乙肝病毒活性三個方面進行了研究。研究結果顯示：所得硫酸化魔芋葡甘低聚糖為均一成分的低聚糖；低聚KGM經(jīng)丙酯化修飾和硫酸酯化后，糖環(huán)的C2和C3位的羥基上

? 殼聚糖改性高穩(wěn)定性絡合碘試劑——將功能性殼聚糖的改性產物與碘絡合，制得新型抗菌高分子抗菌劑。產物為溶液狀。在制備過程中對產物進行了進一步功能化改性，產物可在極短的時間內迅速冷凍干燥成粉末狀固體（較一般的碘維酮溶液冷凍干燥時間縮短12h以上），或與其它敷料一起混合后冷凍干燥定型。在浙江省醫(yī)學科學院國家新藥安全評價研究重點實驗室進行了產品性能的評價工作。這類敷料有效碘含量高（＞38mg/g），可以克服目前碘伏、碘維酮等抗菌劑存在的碘絡合不穩(wěn)定的缺點(60℃溫度下加熱6h，有效碘含量降低比率

? 殼聚糖改性新型快速止血材料——以水溶性的殼聚糖衍生物為原料，通過接枝改性方法制得了新型的能夠對大出血進行快速有效止血的材料。本材料在第三軍醫(yī)大學創(chuàng)傷、燒傷、復合傷國家重點實驗室進行了大量的性能研究。止血性能研究表明，該材料對動脈噴射狀出血具有優(yōu)異的止血性能(部分實驗數(shù)據(jù)參見表1和表2)，使用該材料后創(chuàng)面恢復情況良好，不會產生任何刺激作用，具有良好的生物相容性，效果明顯優(yōu)于目前常用的止血材料。

? 殼聚糖改性生物醫(yī)用高吸水性樹脂——以天然高分子材料殼聚糖及其衍生物為原料，對其進行化學改性制得了具有良好的生物可降解性和生物相容性的新型殼聚糖基高吸水性樹脂。與同類產品相比，我們制備的產品吸水倍率高（>1000g/g），耐鹽性好（在0.9%的生理鹽水中溶脹度>180g/g），吸水速率快（10min以內可達飽和吸水率的80%以上），保水性能好（60℃下放置2h，失水率< 8%），有害單體殘留量低（丙烯酸單體殘留量< 50×10-4%），生物相

? 殼聚糖改性新型抗菌型高分子表面活性劑——通過對殼聚糖進行改性得到水溶性衍生物后，通過親油性的長鏈小分子進行接枝，制得了同時具有兩親性、抗菌性、兩性聚電解質性、絮凝性的多功能性殼聚糖衍生物，結合殼聚糖本身所具有的良好的生物相容性和生物可降解性，該產物可望具有良好的應用前景。

石墨烯是材料科學領域的一顆迅速崛起的明星，開啟了二維材料的大門。作為納米光電子器件廣泛使用的理想電極材料，石墨烯除了具有優(yōu)異的彈性和剛度外，還具有最高的載流子遷移率(104-105 cm2 V-1 s-1)。然而，石墨烯作為一種典型的半金屬材料，它的零帶隙極大地限制了其在半導體工業(yè)的應用。自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來，它的零帶隙一直是世界范圍內最具挑戰(zhàn)性的難題之一。  多年來，人們一直致力于解決這一關鍵問題，最主要的打開石墨烯帶隙方法可以概括為下面兩種。第一種是通過摻雜、吸附、襯底相互作用、外加電場、應變、建立二維異質結等方法直接打開石墨烯的帶隙。不幸的是，在打開石墨烯帶隙的同時，保持其具有超高載流子遷移率的線性電子色散的多種嘗試，至今仍未成功。第二種方法是開辟新的路徑，尋找新的具有超高載流子遷移率（線性色散）的二維材料，如二硫化鉬、硅烯、鍺烯和磷烯等，它們構成了新的二維材料家族。遺憾的是，迄今還沒有發(fā)現(xiàn)任何具有類似石墨烯線性電子色散和超高載流子遷移率的二維半導體。 北京大學物理學院史俊杰教授及其研究團隊注意到：鈣鈦礦材料具有多樣的組成和結構，如ABX3(具有三個不同原子位置的三維結構)、A'2[An-1BnX3n+1] (二維Ruddlesden-Popper型結構)、A'[An-1BnX3n+1] (二維Dion-Jacobson型結構)、A'2An-1BnX3n+3(二維111型結構)和AnBnX3n+2(二維110型結構)等，為材料設計提供了一個理想和龐大的平臺。此外，鈣鈦礦結構中陽（陰）離子價態(tài)的劈裂和置換，陽（陰）離子的混合等，為組分工程提供了更多的可能性，從而極大地調節(jié)了所設計的鈣鈦礦材料的電子結構（帶隙和電子色散）及物理、化學性質，為尋找具有新奇性質的材料開辟了一條新的道路。圖注：左圖為二維Ca3Sn2S7鈣鈦礦結構示意圖，中圖為它的三維線性色散能帶圖（帶隙0.5 eV），右圖為它的光吸收系數(shù)，并與光伏明星材料MAPbI3及Si的光吸收系數(shù)作對比。 最近，他們在硫化物鈣鈦礦的研究中，意外發(fā)現(xiàn)了一種新奇的穩(wěn)定且環(huán)境友好的二維鈣鈦礦半導體Ca3Sn2S7材料，它具有類似石墨烯的線性Dirac錐電子色散，直接的本征準粒子帶隙0.5 eV，超小載流子有效質量0.04m0，室溫下載流子遷移率高達6.7×104 cm2V-1s-1，光吸收系數(shù)高達105 cm-1（超越鈣鈦礦光伏明星材料MAPbI3）, 從一個全新的角度實現(xiàn)了打開石墨烯帶隙的夢想。該研究將會為二維鈣鈦礦材料的設計和研發(fā)提供新的思路，并進一步促進半導體產業(yè)的發(fā)展。

氧化鐵石墨烯復合材料目前涉及的電化學方面的應用包括鋰離子電池、超級電容器和燃料電池。氧化鐵（包括Fe3O4，α-Fe2O3和γ-Fe2O3）是制作電化學器件非常有前途的材料，不僅具有成本低、無毒性、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點，還具有較高的理論電容量。但在實際使用時又因為自身導電性的不足以及反應的循環(huán)穩(wěn)定性差等問題受到了限制。石墨烯因其具有超高的比表面積，較高的導電性，優(yōu)異的化學和熱力學穩(wěn)定性，以及獨特的光、熱、機械性能，成為了非常合適作為制作電化學能源存儲和轉化器件的材料。負載氧化鐵在石墨烯上，不僅能夠彌