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本發(fā)明公開(kāi)了一種石墨烯-碳納米管復(fù)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(jìn)行冷凍干燥或超臨界干燥，得到氧化石墨烯-碳納米管復(fù)合氣凝膠；（4）將氧化石墨烯-碳納米管復(fù)合氣凝膠采用化學(xué)還原法還原或高溫?zé)徇€原法還原，得到石墨烯-碳納米管復(fù)合全碳超輕彈性氣凝膠。本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單，過(guò)程綠色環(huán)保，所得到的全碳超輕氣凝膠具有低密度、高導(dǎo)電率、高比表面積、彈性溫度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明公開(kāi)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(chǎn)品，該方法包括：選用含角蛋白的生物質(zhì)材料為原材料，以 其同時(shí)作為固體碳、氮、硫原料，首先初步碳化，再通過(guò)堿性溶液減 壓吸附，再經(jīng)過(guò)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(jié)構(gòu)，將生物質(zhì)角蛋白直接轉(zhuǎn)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(dá) 5.0at.％以上，硫 含量達(dá) 1.0at.％以上，比表面積高達(dá) 1

石墨烯是材料科學(xué)領(lǐng)域的一顆迅速崛起的明星，開(kāi)啟了二維材料的大門(mén)。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(dǎo)體工業(yè)的應(yīng)用。自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，它的零帶隙一直是世界范圍內(nèi)最具挑戰(zhàn)性的難題之一。  多年來(lái)，人們一直致力于解決這一關(guān)鍵問(wèn)題，最主要的打開(kāi)石墨烯帶隙方法可以概括為下面兩種。第一種是通過(guò)摻雜、吸附、襯底相互作用、外加電場(chǎng)、應(yīng)變、建立二維異質(zhì)結(jié)等方法直接打開(kāi)石墨烯的帶隙。不幸的是，在打開(kāi)石墨烯帶隙的同時(shí)，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(kāi)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(gòu)成了新的二維材料家族。遺憾的是，迄今還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何具有類(lèi)似石墨烯線性電子色散和超高載流子遷移率的二維半導(dǎo)體。 北京大學(xué)物理學(xué)院史俊杰教授及其研究團(tuán)隊(duì)注意到：鈣鈦礦材料具有多樣的組成和結(jié)構(gòu)，如ABX3(具有三個(gè)不同原子位置的三維結(jié)構(gòu))、A'2[An-1BnX3n+1] (二維Ruddlesden-Popper型結(jié)構(gòu))、A'[An-1BnX3n+1] (二維Dion-Jacobson型結(jié)構(gòu))、A'2An-1BnX3n+3(二維111型結(jié)構(gòu))和AnBnX3n+2(二維110型結(jié)構(gòu))等，為材料設(shè)計(jì)提供了一個(gè)理想和龐大的平臺(tái)。此外，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中陽(yáng)（陰）離子價(jià)態(tài)的劈裂和置換，陽(yáng)（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(diào)節(jié)了所設(shè)計(jì)的鈣鈦礦材料的電子結(jié)構(gòu)（帶隙和電子色散）及物理、化學(xué)性質(zhì)，為尋找具有新奇性質(zhì)的材料開(kāi)辟了一條新的道路。圖注：左圖為二維Ca3Sn2S7鈣鈦礦結(jié)構(gòu)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(duì)比。 最近，他們?cè)诹蚧镡}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(dǎo)體Ca3Sn2S7材料，它具有類(lèi)似石墨烯的線性Dirac錐電子色散，直接的本征準(zhǔn)粒子帶隙0.5 eV，超小載流子有效質(zhì)量0.04m0，室溫下載流子遷移率高達(dá)6.7×104 cm2V-1s-1，光吸收系數(shù)高達(dá)105 cm-1（超越鈣鈦礦光伏明星材料MAPbI3）, 從一個(gè)全新的角度實(shí)現(xiàn)了打開(kāi)石墨烯帶隙的夢(mèng)想。該研究將會(huì)為二維鈣鈦礦材料的設(shè)計(jì)和研發(fā)提供新的思路，并進(jìn)一步促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

氧化鐵石墨烯復(fù)合材料目前涉及的電化學(xué)方面的應(yīng)用包括鋰離子電池、超級(jí)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(xué)器件非常有前途的材料，不僅具有成本低、無(wú)毒性、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，還具有較高的理論電容量。但在實(shí)際使用時(shí)又因?yàn)樽陨韺?dǎo)電性的不足以及反應(yīng)的循環(huán)穩(wěn)定性差等問(wèn)題受到了限制。石墨烯因其具有超高的比表面積，較高的導(dǎo)電性，優(yōu)異的化學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性，以及獨(dú)特的光、熱、機(jī)械性能，成為了非常合適作為制作電化學(xué)能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化器件的材料。負(fù)載氧化鐵在石墨烯上，不僅能夠彌

主要技術(shù)指標(biāo) （1）．工作溫度：≤500℃ （2）．工作壓力：≤20MPa（表壓） （3）、規(guī)格；25、50、100、200、500、800ml。另可根據(jù)用戶(hù)需求定做。 （4）.操作方法                   1、高壓水熱合成反應(yīng)釜用全不銹鋼材料，外殼材質(zhì)為304材質(zhì)。 2、高壓水熱合成反應(yīng)釜使用溫度在500度以下，500度以下；工作壓力≤20MPa 3、高壓水熱合成反應(yīng)釜采用硬密封的原理，不會(huì)泄漏。 4、高壓水熱合成反應(yīng)釜使用時(shí)將法蘭上的螺栓松開(kāi)，溶液杯取出溶液裝入杯中，然后放在釜體內(nèi)，將上蓋密封槽與杯體上密封球面裝在一起，注意：把緊螺栓時(shí)要對(duì)立面把緊，用力要均勻。不要一次性將任何一個(gè)螺栓把緊，當(dāng)對(duì)立面螺栓均勻用力把緊時(shí)，再用力將所有螺栓對(duì)面把緊，方可進(jìn)行操作升溫。 5、高壓水熱合成反應(yīng)釜當(dāng)溫度達(dá)到要求時(shí)，準(zhǔn)備取出溶液杯將螺栓對(duì)立面均勻松開(kāi)，不允許一次性將任何一個(gè)螺栓全松開(kāi)，那樣會(huì)損傷上蓋密封槽和杯體上端密封面。 6、高壓水熱合成反應(yīng)釜注意保護(hù)杯體上端密封球面，不能有磕、碰傷，或其它污物。 7、高壓水熱合成反應(yīng)釜使用時(shí)注意清理上蓋密封槽內(nèi)的雜物，不能有污物和雜質(zhì)，如不清理干凈使用時(shí)會(huì)泄漏。 8、高壓水熱合成反應(yīng)釜上蓋外端中心帶有密封絲堵，它是用來(lái)檢驗(yàn)溶液杯密封進(jìn)氣試壓接口。日?；蚴褂眠^(guò)程中，不要將它打開(kāi)，防止泄漏。 9、高壓水熱合成反應(yīng)釜在使用過(guò)程中，如有泄漏現(xiàn)象返廠修復(fù)。   有下列情形的，不在保修范圍。 （1）釜體磕、碰變形或嚴(yán)重?fù)p傷。 （2）溶液杯體上端密封球面有磕、碰傷痕 （3）釜體上蓋密封槽有磕、碰劃傷等。

本發(fā)明涉及一種可磁性分離回收的石墨烯復(fù)合二氧化鈦光催化劑及其制備方法。通過(guò)兩步水熱法合成，首先將石墨烯與磁性顆粒復(fù)合制備成磁性石墨烯，再與水熱法合成的二氧化鈦納米顆粒復(fù)合，制備出三元復(fù)合光催化劑，該催化劑由石墨烯、二氧化鈦、納米磁性顆粒三部分組成，磁性納米顆粒負(fù)載于石墨烯片層上形成磁性石墨烯，具有較大的比表面積，同時(shí)具有磁性；金紅石型二氧化鈦具有三維有序納米結(jié)構(gòu)，負(fù)載于磁性石墨烯片層上，形成磁性分離的石墨烯復(fù)合金紅石型二氧化鈦光催化劑，該催化劑具有大比表面積，納米顆粒具有磁性，可分離回收，具有高效催化性能。

簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)一種超級(jí)電容器用相互連接且卷起的網(wǎng)狀石墨烯材料的制備方法，屬于新型炭材料技術(shù)領(lǐng)域。該方法是以蒽油為碳源，納米碳酸鈣為模板，氫氧化鉀為活化劑，加入N,N?二甲基甲酰胺使三者混合均勻后，置于管式爐中，在氬氣氣氛下加熱，直接制備得到目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明以廉價(jià)的碳酸鈣為模板，蒽油為碳源，制備的相互連接且卷起的超級(jí)電容器用網(wǎng)狀石墨烯電極材料具有容量高、可用能量密度大等優(yōu)點(diǎn)。該材料用作對(duì)稱(chēng)型超級(jí)電容器電極材料，在BMIMPF6離子液體電解液中，0.05A/g電流密度下，其比容為256F/g，可用能量密度高達(dá)143Wh/kg，可以和鋰離子電池的能量密度相媲美。  

本發(fā)明提供一種基于石墨烯/介孔碳納米復(fù)合材料生物傳感器及其制備方法。本發(fā)明包括采用水熱合 成法制備石墨烯/介孔碳納米復(fù)合材料，將其作為吸附酶固載材料；采用生物傳感及電化學(xué)原理，通過(guò)將 絲網(wǎng)和噴墨印刷相結(jié)合的方法制作檢測(cè)試紙，絲網(wǎng)印刷用于印制導(dǎo)電線路，采用非接觸的噴涂方式將敏 感生物元件噴印到電極支持物上，其中噴涂材料的噴涂量和噴涂面積可以控制。納米復(fù)合載體材料是在 石墨烯片層的兩面生長(zhǎng)介孔碳，制成石墨烯/介孔碳復(fù)合材料，將其作為載體固載酶，與生

超導(dǎo)體臨界磁場(chǎng)是指在外加磁場(chǎng)下超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變成正常態(tài)所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度。它是超導(dǎo)的基本性質(zhì)之一，也是決定超導(dǎo)體應(yīng)用的一項(xiàng)重要指標(biāo)。第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體——水銀，它的臨界磁場(chǎng)僅有幾十毫特斯拉。近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，某些厚度僅有幾個(gè)原子層的薄膜可以在幾十特斯拉的磁場(chǎng)下保持超導(dǎo)，這大大超出了人們的預(yù)料。為了解釋這個(gè)現(xiàn)象，人們提出了伊辛配對(duì)機(jī)制，認(rèn)為這是由于這一類(lèi)特殊材料的晶格不具備中心反演對(duì)稱(chēng)性，參與超導(dǎo)配對(duì)的電子具有了鎖定的自旋取向所致。在此框架下，人們通過(guò)在非中心對(duì)稱(chēng)的材料中尋找，又發(fā)現(xiàn)了多個(gè)具有巨大臨界磁場(chǎng)的超導(dǎo)體。然而，也有人認(rèn)為這完全是材料維度效應(yīng)所導(dǎo)致的，挑戰(zhàn)了伊辛配對(duì)機(jī)制。同時(shí)，伊辛超導(dǎo)理論的一個(gè)重要預(yù)言——臨界磁場(chǎng)的低溫發(fā)散行為也一直未被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。最近，清華大學(xué)物理系張定副教授和薛其坤教授領(lǐng)導(dǎo)的中德合作團(tuán)隊(duì)，打破了此前理論的限制，首次在具有高對(duì)稱(chēng)性的材料——錫烯薄膜中觀測(cè)到了數(shù)倍于理論預(yù)期的臨界磁場(chǎng)，并清晰地觀測(cè)到了溫度逼近絕對(duì)零度時(shí)臨界磁場(chǎng)的發(fā)散行為，給出了伊辛超導(dǎo)非常強(qiáng)的證據(jù)。北京時(shí)間3月13日，相關(guān)研究成果以《錫烯薄膜中的第二類(lèi)伊辛配對(duì)機(jī)制》（“Type-II Ising pairing in few-layer stanene”）為題在線發(fā)表于《科學(xué)》（Science）上。圖1. 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的錫烯超導(dǎo)中奇異的上臨界磁場(chǎng)行為。顏色代表樣品的電阻（紫色區(qū)間為正常態(tài)，深藍(lán)色區(qū)間為超導(dǎo)）。圓圈標(biāo)出了不同溫度下的上臨界磁場(chǎng)。實(shí)線和虛線代表了不同的理論模型，其中紅色為本工作中提出的第二類(lèi)伊辛配對(duì)機(jī)制。左下和右上的示意圖分別畫(huà)出了錫烯的原子結(jié)構(gòu)和能帶。薛其坤教授研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事原子級(jí)可控的高質(zhì)量薄膜的制備和物性探索，在二維超導(dǎo)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了單層鉛膜超導(dǎo)、單層鐵硒/鈦酸鍶界面高溫超導(dǎo)和雙原子層鎵膜超導(dǎo)的格里菲斯奇異性等。2018年，團(tuán)隊(duì)核心成員張定副教授等人首次發(fā)現(xiàn)灰錫薄膜—錫烯—具有超導(dǎo)電性（ 《自然-物理》Nature Physics, 14，344（2018）），隨后發(fā)現(xiàn)其面內(nèi)上臨界磁場(chǎng)超過(guò)了常規(guī)超導(dǎo)體的上限—泡利極限。為了進(jìn)一步深刻理解錫烯的二維超導(dǎo)特性，研究團(tuán)隊(duì)與德國(guó)馬普固態(tài)研究所的約瑟夫-福森（Joseph Falson)博士和尤根-斯密特（Jurgen Smet）教授合作，利用極低溫強(qiáng)磁場(chǎng)下原位旋轉(zhuǎn)測(cè)量技術(shù)，系統(tǒng)測(cè)量了不同厚度錫烯樣品在近乎整個(gè)超導(dǎo)溫度區(qū)間上臨界磁場(chǎng)的變化行為，發(fā)現(xiàn)上臨界磁場(chǎng)不僅超出泡利極限，而且在溫度逼近絕對(duì)零度時(shí)仍無(wú)飽和跡象，這是典型的伊辛超導(dǎo)行為。由于錫烯具有中心反演對(duì)稱(chēng)性，這些行為不能用現(xiàn)有的伊辛超導(dǎo)理論解釋。為了理解這一令人困惑的現(xiàn)象，清華大學(xué)物理系徐勇副教授和北京師范大學(xué)劉海文研究員等開(kāi)展了深入的理論研究。論文鏈接：https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/11/science.aax3873

我們通過(guò)對(duì)熱固性樹(shù)脂材料和其它一些助劑的篩選，配制了一種導(dǎo)電性能和耐水性良好，并可以在較低溫度下固化成膜的石墨導(dǎo)電膠，其性能達(dá)進(jìn)口產(chǎn)品的水平。已通過(guò)國(guó)防科工委的項(xiàng)目鑒定，達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。