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北理工化學(xué)學(xué)院曲良體教授課題組制備出超輕三維石墨烯泡沫結(jié)構(gòu)

發(fā)布日期：2012-10-16 閱讀次數(shù)：

供稿：化學(xué)學(xué)院　編輯：新聞中心　段煉

　　日前，化學(xué)學(xué)院曲良體教授指導(dǎo)的博士研究生趙揚(yáng)和其他同學(xué)一起，成功制備出一種超輕的三維石墨烯泡沫結(jié)構(gòu)，該石墨烯泡沫的密度僅為約2.1 mg/cm3, 輕的足以放置在蒲公英上面而不對(duì)其產(chǎn)生任何影響，是目前石墨烯材料中密度最小的。該泡沫不僅具有超低密度，還具有超高的吸附性能，超過(guò)現(xiàn)有其它碳質(zhì)吸附材料。同時(shí)在空氣中能忍受近600度的高溫。除此之外，其在電化學(xué)超級(jí)電容器和氧還原反應(yīng)方面表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。該成果以“A Versatile, Ultralight, Nitrogen-doped Graphene Framework”為題發(fā)表在國(guó)際化學(xué)頂級(jí)期刊《Angewandte Chemie》（中文名稱(chēng)《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》）上(影響因子13.46)。該論文被編輯選為內(nèi)封面。英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)（RSC）旗下的《Chemistry World》以“An ultralight graphene structure for all seasons”為題對(duì)此項(xiàng)工作進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)報(bào)道。

　　近兩年，曲良體教授課題組在石墨烯研究方面取得了一系列重要進(jìn)展。繼發(fā)現(xiàn)了可以作為電子受體材料的石墨烯量子點(diǎn)之后，又首次獲得了氮摻雜的具有獨(dú)特發(fā)光特性的石墨烯量子點(diǎn)。以石墨烯氧化物為原料，采用簡(jiǎn)單的水熱限域組裝法獲得了低密度高強(qiáng)度的石墨烯纖維，兼具有磁性和光電響應(yīng)。最近又成功制備出多功能的石墨烯微管結(jié)構(gòu)，發(fā)表于美國(guó)化學(xué)會(huì)重要納米期刊《納米通訊》。同時(shí)，課題組在石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的制備及應(yīng)用方面也取得重要進(jìn)展。除了上述超輕三維石墨烯框架結(jié)構(gòu)，他們還以三維石墨烯為載體，構(gòu)筑了多金屬催化系統(tǒng)和高度可壓縮的超級(jí)電容器件等。相關(guān)研究工作得到了科技部、基金委、學(xué)校和學(xué)院的支持。在國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的相關(guān)研究論文如下：

　　Angew. Chem. Int. Ed., 2012, DOI: 10.1002/anie.201206554.（影響因子13.46）
　　J. Am. Chem. Soc., 2012 134 (1), 15–18.（影響因子9.9）
　　Nano Lett., 2012, DOI: 10.1021/nl303243h.（影響因子13.198）
　　Adv. Mater., 2011, 23(6), 776–780.（影響因子13.88）
　　Adv. Mater., 2012, DOI: 10.1002/adma.201200498.（影響因子13.88）
　　Adv. Mater., 2012, adma201203578, Accepted.（影響因子13.88）
　　Adv. Mater., 2012, 24 (14), 1856-1861.（影響因子13.88）
　　Energy Environ. Sci., 2012, 5, 8869–8890.（影響因子9.6）
　　ACS Nano, 2012, 6(3), 2237–2244.（影響因子10.77）
　　ACS Nano, 2011, 5(2): 994–1002.（影響因子10.77）