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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

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介: 陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐老化、抗壓強(qiáng)度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，但有一個(gè)致命的缺點(diǎn)——脆性。柔性陶瓷材料作為一種新型材料，在通訊、電子、醫(yī)學(xué)、航空、航天、軍事等高技術(shù)領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用。如電子計(jì)算機(jī)的高速硬盤轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)需要柔性陶瓷軸承；導(dǎo)彈、火箭發(fā)射裝置的關(guān)鍵部件如透波、鼻錐等要用耐高溫和抗氧化能力極強(qiáng)的柔性陶瓷做天線罩，才能承受高溫氣流的沖刷、摩擦 研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)純鈦酸鋁原料制備鈦酸鋁柔性陶瓷技術(shù)的改進(jìn)，以TiO2、Al2O3為原料，輔以Fe2O3、MgO、SiO2等添加劑，通過(guò)固相反應(yīng)、固相燒結(jié)制備出柔性鈦酸鋁陶瓷。能夠降低燒結(jié)溫度，且制備的鈦酸鋁陶瓷具有更高的強(qiáng)度和柔性。將其制備成具有柔性的鈦酸鋁陶瓷材料，將有傳統(tǒng)陶瓷材料沒(méi)有的特性，并且能夠進(jìn)一步提高其抗熱震性，使得柔性鈦酸鋁陶瓷能應(yīng)用于更為苛刻的環(huán)境中，并且在工業(yè)生產(chǎn)中用途更廣、市場(chǎng)大、前景好。可彎砂巖可彎砂巖微觀結(jié)構(gòu)圖知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無(wú)

透明陶瓷作為一種新型的光學(xué)材料，兼具單晶和玻璃兩者的優(yōu)勢(shì)于一體，具有良好的熱物理性能、機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性。通過(guò)合適的稀土離子摻雜，可實(shí)現(xiàn)不同的光功能特性。透明陶瓷制造工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，具有高濃度摻雜和高光學(xué)質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)，可以大尺寸、大批量生產(chǎn)。在高功率固體激光、白光LED照明、核醫(yī)學(xué)和高能物理探測(cè)、國(guó)防武器裝備等領(lǐng)域均具有其他材料不可替代的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐老化、抗壓強(qiáng)度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，但有一個(gè)致命的缺點(diǎn)——脆性。柔性陶瓷材料作為一種新型材料，在通訊、電子、醫(yī)學(xué)、航空、航天、軍事等高技術(shù)領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用。如電子計(jì)算機(jī)的高速硬盤轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)需要柔性陶瓷軸承；導(dǎo)彈、火箭發(fā)射裝置的關(guān)鍵部件如透波、鼻錐等要用耐高溫和抗氧化能力極強(qiáng)的柔性陶瓷做天線罩，才能承受高溫氣流的沖刷、摩擦 研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)純鈦酸鋁原料制備鈦酸鋁柔性陶瓷技術(shù)的改進(jìn)，以TiO2、Al2O3為原料，輔以Fe2O3、MgO、SiO2等添加劑，通過(guò)固相反應(yīng)、固相燒結(jié)制備出柔性鈦酸鋁陶瓷。能夠降低燒結(jié)溫度，且制備的鈦酸鋁陶瓷具有更高的強(qiáng)度和柔性。將其制備成具有柔性的鈦酸鋁陶瓷材料，將有傳統(tǒng)陶瓷材料沒(méi)有的特性，并且能夠進(jìn)一步提高其抗熱震性，使得柔性鈦酸鋁陶瓷能應(yīng)用于更為苛刻的環(huán)境中，并且在工業(yè)生產(chǎn)中用途更廣、市場(chǎng)大、前景好。 可彎砂巖 可彎砂巖微觀結(jié)構(gòu)圖

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 陶瓷墨水就是含有某種特殊陶瓷粉體的懸濁液或乳濁液，通常包括陶瓷粉體、溶劑、分散劑、結(jié)合劑、表面活性劑及其它輔料。利用 PÜHLER 納米研磨機(jī)可將無(wú)機(jī)顏料噴墨技術(shù)功能性的陶瓷墨水打印在陶瓷磚上，實(shí)現(xiàn)建筑陶瓷的個(gè)性化和功能化。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 反相微乳液法制備高溶度 ZrO2 陶瓷墨水。反相微乳液制備陶瓷墨水，得到粒度均勻的納米微粒和最大溶水量時(shí)的最佳組分配比,乳化效果最好,溶水量佳。同時(shí)利用反相微乳液法制備出了非水相 ZrO2陶瓷墨水。成型后快速干燥, 獲得均勻、致密堆積的陶瓷坯體。此方法通過(guò)設(shè)計(jì)體系的組成,繪制不同組分配比和不同溫度時(shí)的體系擬三元相圖,計(jì)算出最佳組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溫度的控制范圍。陶瓷墨水透明穩(wěn)定,目前質(zhì)量濃度可達(dá)到 1.4% ,粒度 20nm 左右,高度分散，表面張力、粘度等指標(biāo)均滿足間歇式噴墨打印機(jī)的技術(shù)要求。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 相比絲網(wǎng)印刷和輥筒印刷技術(shù)，噴墨印刷擁有著生產(chǎn)流程更簡(jiǎn)單、產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短、花色紋理更加逼真豐富的有點(diǎn)。 陶瓷噴墨打印成型技術(shù)是一種把計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)應(yīng)用于陶瓷成型中的 新技術(shù)。它是在計(jì)算機(jī)控制下多層打印逐層疊加制出三維陶瓷坯體。它在復(fù)雜單體陶瓷制造、有序成分復(fù)合材料制造,固體氧化物燃料電池制造等方面有很好的應(yīng)用前景。 按中國(guó)陶瓷噴墨打印機(jī)最終市場(chǎng)容量 3000 臺(tái)，當(dāng)前陶瓷墨水平均價(jià)格 13萬(wàn)元/噸，每臺(tái)陶瓷噴墨打印機(jī)機(jī)使用的墨水量 8-12 噸/年來(lái)計(jì)算，未來(lái)國(guó)內(nèi)陶瓷墨水市場(chǎng)價(jià)值為 31.2-46.8 億元/年。 應(yīng)用領(lǐng)域： 噴墨印刷技術(shù)被廣泛應(yīng)用到瓷片、全拋釉、仿古磚、微晶石、薄板等產(chǎn)品中。 合作方式及條件天津大學(xué)科技成果選編 技術(shù)合作與專利轉(zhuǎn)讓 

產(chǎn)品詳細(xì)介紹壓電陶瓷微位移致動(dòng)器-Piezoelectric Micro-displacement 壓電陶瓷的特點(diǎn): ? 容性負(fù)載,驅(qū)動(dòng)電壓在０到１５０Ｖ? 工作溫度在-20℃~120℃,? 輸出位移小，輸出力大? 響應(yīng)速度右在微秒級(jí)? 驅(qū)動(dòng)要求直流穩(wěn)壓電源? 根據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式不同可輸出直線位移，也可以作為震蕩源使用主要應(yīng)用:? 微型機(jī)械制造、超精密加工 ? 集成電路制造、生物工程? 醫(yī)療科學(xué)? 光學(xué)微處理系統(tǒng)，光纖對(duì)接? 航空航天領(lǐng)域? 掃描探針顯微鏡如有特殊溫度要求請(qǐng)與我們聯(lián)系壓電陶瓷實(shí)物圖壓電陶瓷外形尺寸 疊堆型壓電陶瓷選型表 參　數(shù) 型 號(hào)外形尺寸A×B×L［mm］±2%標(biāo)稱位移Ｌμ［um@150V］（±10%）　無(wú)位移輸出最大推力［N@150V］剛度［N/μm］壓電陶瓷響應(yīng)頻率f 0 [kHz]靜電容量［μF］（±20%）RP150/3×3/53×3×6533066900.15RP150/3×3/103×3×101033033700.35RP150/3×3/153×3×161533022500.50RP150/3×3/203×3×202033016.5450.70RP150/5×5/55×5×65900180550.40RP150/5×5/105×5×1010900108500.60RP150/5×5/205×5×182090060251.00RP150/5×5/305×5×283090038102.00RP150/5×5/405×5×38409002853.00RP150/5×5/505×5×48509001843.60RP150/5×5/605×5×58609001534.20RP150/7×7/107×7×10101800216251.20RP150/7×7/207×7×18201800120102.00RP150/7×7/307×7×283018007753.20RP150/7×7/387×7×323818006843.60RP150/7×7/507×7×42501800512.55.00RP150/10×10/1010×10×10103600450102.00RP150/10×10/2010×10×1820360025034.00RP150/10×10/3010×10×2830360016027.00RP150/10×10/4010×10×38403600118110.0RP150/10×10/5010×10×48503600720.812.0RP150/10×10/6010×10×586036006034.0RP150/14×14/1014×14/10107200100034.50RP150/14×14/2014×14/20207200500110.0RP150/14×14/3014×14/303072003330.516.0RP150/14×14/4014×14/404072002500.424.0RP150/14×14/5014×14/505072001440.328.5RP150/14×14/6014×14/606072001200.233.0壓電陶瓷選型方法請(qǐng)參考前章資料/驅(qū)動(dòng)電源選型請(qǐng)參考后章資料 注：疊層型壓電陶瓷具有輸出力大，頻率響應(yīng)速度快，輸出位移大，換能效率高，可采用相對(duì)簡(jiǎn)單的電壓控制方式等特點(diǎn)。官網(wǎng)：http://rznxkj.com/

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。日常或使用過(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。

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。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