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單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復合材料等方面的應用
項目成果/簡介:1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21世紀的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現(xiàn)了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結構。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機光伏電池及復合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機構的研究和相關產(chǎn)品/樣機的研制，包括應用于國家 863 重大汽車電池項目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項目（中國電子科技集團公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應用前景。應用范圍:南開大學在碳納米材料的制備及應用研究方面取得了一批開創(chuàng)性成果，該項目技術的推廣，將促進我國新材料、微電子、儲能、資源保護等領域的技術進步和發(fā)展，為我國在這一新型納米材料領域占據(jù)有利地位，提高國際競爭力，做出重要貢獻。
南開大學
2021-04-11
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復合材料等方面的應用
1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21世紀的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現(xiàn)了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結構。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機光伏電池及復合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機構的研究和相關產(chǎn)品/樣機的研制，包括應用于國家 863 重大汽車電池項目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項目（中國電子科技集團公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應用前景。
南開大學
2021-02-01
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和 復合材料等方面的應用
1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯 （graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21 世紀的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現(xiàn) 了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達 到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環(huán)氧樹脂、 ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為 0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，實現(xiàn)了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過 透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二 維平面結構。
南開大學
2021-04-13
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復合材料等方面的應用
1991年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及2004年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是21世紀的戰(zhàn)略性材料。 本項目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備SWNTs的方法，實現(xiàn)了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖1），純度達70%以上，并達到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達200公斤/年以上）。 采用機械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基質中，獲得了以環(huán)氧樹脂、ABS及聚氨酯等為基質材料，電導率達0.2 S/cm、導
南開大學
2021-04-14
西安交通大學能源與動力工程學院微區(qū)X射線熒光光譜儀競爭性磋商
西安交通大學能源與動力工程學院微區(qū)X射線熒光光譜儀競爭性磋商
西安交通大學
2022-06-23
物理與光電工程學院郭鵬飛課題組在國際能源領域頂級期刊Nano Energy發(fā)表最新研究成果
郭鵬飛課題組發(fā)展了一種源移動式納米線生長技術，通過材料在微納尺度的能帶設計和生長控制，可控制備了一種一維半導體鈣鈦礦CsPbCl3/CsPbI3異質結構，解決了由于單納米結構帶隙不可控導致的鈣鈦礦納米線激光器發(fā)射波長單一的問題。
太原理工大學
2022-06-07
西安交通大學能源與動力工程學院加速器中子源低能段真空設備競爭性磋商
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西安交通大學
2022-06-07
2019年“雙百計劃”典型案例：華南理工大學產(chǎn)學研體系下電力能源領域校企聯(lián)合辦學模式探索與實踐
華南理工大學電力學院始終依托區(qū)域資源優(yōu)勢，緊密結合區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的新需求和新動向，與南方電網(wǎng)等主要電力能源企業(yè)在“本科-研究生”兩個層次、“招生-培養(yǎng)-就業(yè)”三個環(huán)節(jié)、“制度建設-平臺建設-師資建設-教學建設”四個維度同步推進，形成更加多元、開放、可持續(xù)的聯(lián)合辦學格局和體系，走出了一條校企聯(lián)合的特色辦學之路，為國家特別是南方區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)了一大批卓越人才。
中國高等教育博覽會
2021-12-16
教育部辦公廳 國家發(fā)展改革委辦公廳 國家能源局綜合司關于實施儲能技術 國家急需高層次人才培養(yǎng)專項的通知
為貫徹習近平總書記關于“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略和我國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值。
教育部
2022-09-01