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科學(xué)家發(fā)表石墨烯和孔石墨烯材料的化學(xué)和應(yīng)用前景研究進(jìn)展綜述文章
發(fā)表時間:2020-04-13     閱讀次數(shù):     字體:【

近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠?guī)浐椭袊茖W(xué)院金屬研究所、清華-伯克利深圳學(xué)院成會明合作,應(yīng)邀發(fā)表題為《石墨烯孔石墨烯材料的化學(xué)和應(yīng)用前景》(The Chemistry and Promising Applications of Graphene and Porous Graphene Materials)的綜述文章。

  石墨烯是我國“十三五”重點發(fā)展新材料之一,被列為先進(jìn)基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料和前沿新材料。由于石墨烯具有超薄二維結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等性質(zhì),據(jù)預(yù)測近期有可能在儲能、薄膜和涂層、復(fù)合材料等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)較大產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。該研究團(tuán)隊一直致力于高質(zhì)量石墨烯材料宏量可控制備、石墨烯宏觀體的設(shè)計與組裝,及高效電化學(xué)儲能器件(鋰離子電池、超級電容器、柔性/微型儲能)等方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究,取得了一系列原創(chuàng)性研究成果。

  基于前期的研究基礎(chǔ),該團(tuán)隊系統(tǒng)綜述了石墨烯和孔石墨烯材料的化學(xué)和應(yīng)用前景研究進(jìn)展。首先,該綜述詳細(xì)介紹了石墨烯的表界面化學(xué)、組裝化學(xué)和功能化學(xué),重點總結(jié)了不同孔石墨烯材料(包括面內(nèi)造孔材料,二維層狀孔、三維組裝孔材料)的構(gòu)筑方法,揭示了不同孔結(jié)構(gòu)的調(diào)控機(jī)制和表面化學(xué)修飾的重要性。其次,該綜述深入討論了不同石墨烯和孔石墨烯材料在超級電容器、二次電池、電催化、海水淡化、氣體分離等重要應(yīng)用中的構(gòu)效關(guān)系,強(qiáng)調(diào)了多孔石墨烯材料具備石墨烯和多孔材料雙重優(yōu)勢。最后,該綜述簡要討論了石墨烯和孔石墨烯材料所面臨的挑戰(zhàn),從仿生化學(xué)、組裝化學(xué)、表界面化學(xué)等角度提出了可行性解決方案及未來的發(fā)展方向。該綜述為理解石墨烯化學(xué)、石墨烯材料的可控制備與理性構(gòu)建及其重要應(yīng)用提供了一定的科學(xué)指導(dǎo)。

  該綜述發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》(Advanced Functional Materials)上。上述工作得到國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金項目、博士后基金項目等資助。


來源: 大連化學(xué)物理研究所

 
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