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1 成果簡介石墨烯是一種典型的單原子層二維材料，具有獨(dú)特的狄拉克電子結(jié)構(gòu)、超高的載流子遷移率和濃度，在高速、高質(zhì)量薄膜器件集成等方面顯示出潛在應(yīng)用優(yōu)勢。然而，本征石墨烯呈金屬或半金屬特性，限制了其在器件中的應(yīng)用。本成果從石墨烯的可控生長及多維多尺度宏觀結(jié)構(gòu)組裝出發(fā)，探索調(diào)控石墨烯電子結(jié)構(gòu)的有效方法，推動其在納米器件中的集成與應(yīng)用。 主要內(nèi)容包括：石墨烯晶片的形狀、尺寸控制， 多維多尺度宏觀結(jié)構(gòu)的原位生長與組裝；石墨烯的結(jié)構(gòu)（拓?fù)洌┡c化學(xué)改性：采用缺陷、應(yīng)變和化學(xué)修飾等手段對石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控；研究石墨烯在外加電場、磁場、光激發(fā)等條件下，電子結(jié)構(gòu)的演變及電子、光子、激子、聲子等的相互作用； 器件組裝與表征：晶體管、傳感器、結(jié)、異質(zhì)/雜化結(jié)構(gòu)等。2 應(yīng)用說明基于石墨烯的二維薄膜材料已成功應(yīng)用于太陽能電池和超級電容器等能源器件，顯示出優(yōu)異的能量轉(zhuǎn)換與存儲性能及良好的工作穩(wěn)定性。某些特色多維多尺度結(jié)構(gòu)可與其它納米材料（如碳納米管、二氧化鈦、二氧化錳）構(gòu)建復(fù)合結(jié)構(gòu)，在吸附、水處理、傳感、光催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。  圖 1 石墨烯編織結(jié)構(gòu)                              圖2 石墨烯晶片/納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu) 該項(xiàng)目的相關(guān)研究工作已申請國家發(fā)明專利 5 項(xiàng)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。3 效益分析目前，石墨烯在全球范圍內(nèi)尚未形成穩(wěn)定的工業(yè)化需求， 但從需求市場的潛力來看，石墨烯在應(yīng)用上將逐漸擴(kuò)大。隨著技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，石墨烯獨(dú)特的力學(xué)與電學(xué)性能，將使其在國內(nèi)外應(yīng)用市場，特別是電子、新材料、航天軍工等領(lǐng)域，發(fā)揮重要的甚至是革命性的作用，產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。4 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)，商談。5 所屬行業(yè)領(lǐng)域能源環(huán)境。

小試階段/n本成果屬于燃料電池催化劑技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種摻雜型石墨烯負(fù)載PtRu合金納米電催化劑及其制備方法。直接甲醇燃料電池具有結(jié)構(gòu)簡單、低溫啟動速度快、燃料廉價易得、清潔無污染、比能量高和能量轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)，有望成為未來便攜式電子產(chǎn)品以及電動汽車、飛機(jī)等化石能源替代品。Pt是已知的對甲醇電氧化催化活性較好、使用較廣泛的催化劑，然而其存在成本過高易CO中毒等問題。采用PtRu合金、以摻雜型石墨烯為載體作為直接甲醇燃料電池陽極催化劑，能有效提高催化劑的活性和利用率。本成果克服了現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供

本發(fā)明公開了一種石墨烯片上可調(diào)電感及其制造方法，包括石墨烯線圈層、絕緣介質(zhì)層、電極控制 層、以及襯底，石墨烯線圈層為片上電感的主體部分，設(shè)于襯底上方；絕緣介質(zhì)層覆蓋在石墨烯線圈層 上；電極控制層位于絕緣介質(zhì)層上并處于石墨烯線圈正上方；通過電極控制層在石墨烯線圈上施加可變 柵壓，石墨烯線圈層的電感值隨之發(fā)生改變；首先在催化膜上生長出層狀石墨烯；然后將層狀石墨烯轉(zhuǎn) 移至襯底上；將石墨烯膜圖形化成石墨烯電感線圈；在石墨烯電感線圈上淀積一層的絕緣介質(zhì)層

富勒烯碳籠內(nèi)部可包入多種金屬原子或團(tuán)簇，形成一種新的雜化分子，被稱為內(nèi)包金屬富勒烯。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 富勒烯碳籠內(nèi)部可包入多種金屬原子或團(tuán)簇，形成一種新的雜化分子，被稱為內(nèi)包金屬富勒烯。由于金屬的存在及對碳籠的影響，內(nèi)包金屬富勒烯的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性質(zhì)奇特，在生物醫(yī)學(xué)及能源催化等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。但其制備和分離流程復(fù)雜，產(chǎn)率低下且純化困難，成為當(dāng)前限制其應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。目前，常用的分離方法是采用高效液相色譜法（HPLC）分離，由于HPLC分離的大部分工作集中在分離空心富勒烯和內(nèi)包金屬富勒烯上，因而對內(nèi)包金屬富勒烯的分離效率低下，且成本高、耗時長。如何快速高效地分離內(nèi)包金屬富勒烯成為本領(lǐng)域急需解決的難題。

本發(fā)明公開了一種石墨烯/Cu/Ni 復(fù)合電極及其制備方法。復(fù)合 電極包括 Cu/Ni 合金層和覆蓋在 Cu/Ni 合金層上的石墨烯薄膜；其中， Cu/Ni 合金層由 Ni 膜和覆蓋在 Ni 膜上 Cu 膜發(fā)生 Ni 原子與 Cu 原子的 相互擴(kuò)散形成，Ni 膜與 Cu 膜的厚度比為 1:(3～10)。本發(fā)明避免了石 墨烯轉(zhuǎn)移過程和圖形化過程對石墨烯質(zhì)量的破壞，減少了石墨烯缺陷 的數(shù)目，通過調(diào)整 Ni 膜與 Cu 膜的厚度，采用分段

本發(fā)明公開了一種石墨烯/Cu/Ni 復(fù)合電極及其制備方法。復(fù)合 電極包括 Cu/Ni 合金層和覆蓋在 Cu/Ni 合金層上的石墨烯薄膜；其中， Cu/Ni 合金層由 Ni 膜和覆蓋在 Ni 膜上 Cu 膜發(fā)生 Ni 原子與 Cu 原子的 相互擴(kuò)散形成，Ni 膜與 Cu 膜的厚度比為 1:(3～10)。本發(fā)明避免了石 墨烯轉(zhuǎn)移過程和圖形化過程對石墨烯質(zhì)量的破壞，減少了石墨烯缺陷 的數(shù)目，通過調(diào)整 Ni 膜與 Cu 膜的厚度，采用分段

石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料制備及性能研究

將石墨烯進(jìn)行二維或三維組裝，制備透明可導(dǎo)電薄膜、復(fù)合導(dǎo)熱膜及吸附材料技術(shù)。

石墨烯基多種納米復(fù)合材料的制備及用于光催化技術(shù)。