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（專利號：ZL 201410081975.1） 簡介：本發明公開一種超級電容器用中空球形多孔石墨烯的一步法制備方法，屬于炭材料制備技術領域。該方法以可塑性的煤瀝青為碳源，納米氧化鎂為導向模板，氫氧化鉀為活化劑，三者干法研磨混合后的混合物轉移至剛玉舟中，置于管式爐內在常壓或負壓的條件下進行加熱，一步法制得超級電容器用中空球形多孔石墨烯材料。本發明直接以富含芳環、廉價的煤瀝青為原料，大大簡化了制備工藝，增加了操作安全性。本發明具有工藝簡單、成

目前傳統消毒技術有諸多缺點：紫外消毒由于紫外光光譜會殺死健康細胞，對人眼和其他器官也是危險的，所以其滅菌場所不能有人進入，大大限制了其應用范圍。傳統的二氧化鈦催化劑由于禁帶寬度3.2ev，也只能受紫外光激發有效，大大限制了其應用；臭氧消毒易分解，其滅菌場所不能有人進入，對人眼和其他器 官具有危害；酒精、84消毒劑由于揮發不具有持續消毒能力，需要經常噴灑，另外存在著使用不當引起的火災、中毒等風險。 課題組研發的氮化碳g-C3N4功能復合膜制備可解決述痛點，該項技術具有可提高膜的親水性、提高膜的水通量、賦予膜光催化性能、賦予膜自清潔性能和抗菌性等特點。

本發明公開了一種石墨烯-碳納米管復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-碳納米管分散液進行冷凍干燥或超臨界干燥，得到氧化石墨烯-碳納米管復合氣凝膠；（4）將氧化石墨烯-碳納米管復合氣凝膠采用化學還原法還原或高溫熱還原法還原，得到石墨烯-碳納米管復合全碳超輕彈性氣凝膠。本發明的工藝簡單，過程綠色環保，所得到的全碳超輕氣凝膠具有低密度、高導電率、高比表面積、彈性溫度范圍廣等優點。

本發明公開了一種超高比表面積硫氮共摻雜多孔石墨烯的制備 方法及產品，該方法包括：選用含角蛋白的生物質材料為原材料，以 其同時作為固體碳、氮、硫原料，首先初步碳化，再通過堿性溶液減 壓吸附，再經過高溫活化處理，然后酸洗真空干燥得到石墨烯。利用 角蛋白特殊鏈狀及環狀結構，將生物質角蛋白直接轉化為超高比表面 積的硫氮共摻雜多孔石墨烯。石墨烯的氮含量可高達 5.0at.％以上，硫 含量達 1.0at.％以上，比表面積高達 1

石墨烯是材料科學領域的一顆迅速崛起的明星，開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體工業的應用。自石墨烯被發現以來，它的零帶隙一直是世界范圍內最具挑戰性的難題之一。  多年來，人們一直致力于解決這一關鍵問題，最主要的打開石墨烯帶隙方法可以概括為下面兩種。第一種是通過摻雜、吸附、襯底相互作用、外加電場、應變、建立二維異質結等方法直接打開石墨烯的帶隙。不幸的是，在打開石墨烯帶隙的同時，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，它們構成了新的二維材料家族。遺憾的是，迄今還沒有發現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體。 北京大學物理學院史俊杰教授及其研究團隊注意到：鈣鈦礦材料具有多樣的組成和結構，如ABX3(具有三個不同原子位置的三維結構)、A'2[An-1BnX3n+1] (二維Ruddlesden-Popper型結構)、A'[An-1BnX3n+1] (二維Dion-Jacobson型結構)、A'2An-1BnX3n+3(二維111型結構)和AnBnX3n+2(二維110型結構)等，為材料設計提供了一個理想和龐大的平臺。此外，鈣鈦礦結構中陽（陰）離子價態的劈裂和置換，陽（陰）離子的混合等，為組分工程提供了更多的可能性，從而極大地調節了所設計的鈣鈦礦材料的電子結構（帶隙和電子色散）及物理、化學性質，為尋找具有新奇性質的材料開辟了一條新的道路。圖注：左圖為二維Ca3Sn2S7鈣鈦礦結構示意圖，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，并與光伏明星材料MAPbI3及Si的光吸收系數作對比。 最近，他們在硫化物鈣鈦礦的研究中，意外發現了一種新奇的穩定且環境友好的二維鈣鈦礦半導體Ca3Sn2S7材料，它具有類似石墨烯的線性Dirac錐電子色散，直接的本征準粒子帶隙0.5 eV，超小載流子有效質量0.04m0，室溫下載流子遷移率高達6.7×104 cm2V-1s-1，光吸收系數高達105 cm-1（超越鈣鈦礦光伏明星材料MAPbI3）, 從一個全新的角度實現了打開石墨烯帶隙的夢想。該研究將會為二維鈣鈦礦材料的設計和研發提供新的思路，并進一步促進半導體產業的發展。

主要技術指標 （1）．工作溫度：≤500℃ （2）．工作壓力：≤20MPa（表壓） （3）、規格；25、50、100、200、500、800ml。另可根據用戶需求定做。 （4）.操作方法                   1、高壓水熱合成反應釜用全不銹鋼材料，外殼材質為304材質。 2、高壓水熱合成反應釜使用溫度在500度以下，500度以下；工作壓力≤20MPa 3、高壓水熱合成反應釜采用硬密封的原理，不會泄漏。 4、高壓水熱合成反應釜使用時將法蘭上的螺栓松開，溶液杯取出溶液裝入杯中，然后放在釜體內，將上蓋密封槽與杯體上密封球面裝在一起，注意：把緊螺栓時要對立面把緊，用力要均勻。不要一次性將任何一個螺栓把緊，當對立面螺栓均勻用力把緊時，再用力將所有螺栓對面把緊，方可進行操作升溫。 5、高壓水熱合成反應釜當溫度達到要求時，準備取出溶液杯將螺栓對立面均勻松開，不允許一次性將任何一個螺栓全松開，那樣會損傷上蓋密封槽和杯體上端密封面。 6、高壓水熱合成反應釜注意保護杯體上端密封球面，不能有磕、碰傷，或其它污物。 7、高壓水熱合成反應釜使用時注意清理上蓋密封槽內的雜物，不能有污物和雜質，如不清理干凈使用時會泄漏。 8、高壓水熱合成反應釜上蓋外端中心帶有密封絲堵，它是用來檢驗溶液杯密封進氣試壓接口。日常或使用過程中，不要將它打開，防止泄漏。 9、高壓水熱合成反應釜在使用過程中，如有泄漏現象返廠修復。   有下列情形的，不在保修范圍。 （1）釜體磕、碰變形或嚴重損傷。 （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。

我們在國家自然科學基金、上海市青年科技啟明星計劃和上海市納米技術專項等資 助下研制開發的納米石墨相變儲能材料具有儲能密度高、導熱換熱效果優異、安全穩定、 阻燃和環境友好等優點。 技術指標：與現有的相變儲能材料相比，納米石墨基相變儲能材料的導熱系數提高 1～2 個數量級，相變溫度在-40～+70°C 之間連續可調，儲能密度可達 150～250J/g 左右， 經 1000 次循環后，性能劣化小于 5％。

超導體臨界磁場是指在外加磁場下超導態轉變成正常態所需的磁場強度。它是超導的基本性質之一，也是決定超導體應用的一項重要指標。第一個被發現的超導體——水銀，它的臨界磁場僅有幾十毫特斯拉。近年來人們發現，某些厚度僅有幾個原子層的薄膜可以在幾十特斯拉的磁場下保持超導，這大大超出了人們的預料。為了解釋這個現象，人們提出了伊辛配對機制，認為這是由于這一類特殊材料的晶格不具備中心反演對稱性，參與超導配對的電子具有了鎖定的自旋取向所致。在此框架下，人們通過在非中心對稱的材料中尋找，又發現了多個具有巨大臨界磁場的超導體。然而，也有人認為這完全是材料維度效應所導致的，挑戰了伊辛配對機制。同時，伊辛超導理論的一個重要預言——臨界磁場的低溫發散行為也一直未被實驗驗證。最近，清華大學物理系張定副教授和薛其坤教授領導的中德合作團隊，打破了此前理論的限制，首次在具有高對稱性的材料——錫烯薄膜中觀測到了數倍于理論預期的臨界磁場，并清晰地觀測到了溫度逼近絕對零度時臨界磁場的發散行為，給出了伊辛超導非常強的證據。北京時間3月13日，相關研究成果以《錫烯薄膜中的第二類伊辛配對機制》（“Type-II Ising pairing in few-layer stanene”）為題在線發表于《科學》（Science）上。圖1. 實驗測得的錫烯超導中奇異的上臨界磁場行為。顏色代表樣品的電阻（紫色區間為正常態，深藍色區間為超導）。圓圈標出了不同溫度下的上臨界磁場。實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伊辛配對機制。左下和右上的示意圖分別畫出了錫烯的原子結構和能帶。薛其坤教授研究團隊長期從事原子級可控的高質量薄膜的制備和物性探索，在二維超導領域發現了單層鉛膜超導、單層鐵硒/鈦酸鍶界面高溫超導和雙原子層鎵膜超導的格里菲斯奇異性等。2018年，團隊核心成員張定副教授等人首次發現灰錫薄膜—錫烯—具有超導電性（ 《自然-物理》Nature Physics, 14，344（2018）），隨后發現其面內上臨界磁場超過了常規超導體的上限—泡利極限。為了進一步深刻理解錫烯的二維超導特性，研究團隊與德國馬普固態研究所的約瑟夫-福森（Joseph Falson)博士和尤根-斯密特（Jurgen Smet）教授合作，利用極低溫強磁場下原位旋轉測量技術，系統測量了不同厚度錫烯樣品在近乎整個超導溫度區間上臨界磁場的變化行為，發現上臨界磁場不僅超出泡利極限，而且在溫度逼近絕對零度時仍無飽和跡象，這是典型的伊辛超導行為。由于錫烯具有中心反演對稱性，這些行為不能用現有的伊辛超導理論解釋。為了理解這一令人困惑的現象，清華大學物理系徐勇副教授和北京師范大學劉海文研究員等開展了深入的理論研究。論文鏈接：https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/11/science.aax3873

本發明涉及一種可磁性分離回收的石墨烯復合二氧化鈦光催化劑及其制備方法。通過兩步水熱法合成，首先將石墨烯與磁性顆粒復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合，制備出三元復合光催化劑，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，同時具有磁性；金紅石型二氧化鈦具有三維有序納米結構，負載于磁性石墨烯片層上，形成磁性分離的石墨烯復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。

我們通過對熱固性樹脂材料和其它一些助劑的篩選，配制了一種導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電膠，其性能達進口產品的水平。已通過國防科工委的項目鑒定，達國內領先水平。