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在这项工作中，我们报告了使用串联堆叠的微生物燃料电池（MFCs）-氨电解电池（AEC）耦合系统与Mo2C/N掺杂石墨烯（Mo2C/N-rGO）纳米复合材料作为析氢反应（HER）催化剂，从富氨废水中制氢的方法。在连续平行流动模式下，研究了Mo2C/N-rGO纳米复合材料对HER的电催化活性，同时生物电和产氢性能以及该耦合系统的垃圾渗滤液处理。结果表明，当串联葡萄糖和铵盐混合物时，四个串联的空气阴极M…

对于设计用于析氢反应（HER）的高效电催化剂，尚不清楚不昂贵的过渡金属作为单原子催化剂（SACs）的选择。本文中，报道了活性与催化剂、电子结构的相关性，以通过结合密度泛函理论计算和电化学测量来阐明负载在氮掺杂石墨烯上的一系列过渡金属作为SACs用于HER的反应性起源。只有极少数对HER表现出良好的催化活性，因为SACs的过渡金属（例如，Co、Cr、Fe、Rh和V）的吉布斯自由能在–0.20至0.3…

一个简单而有效的方法，即在丁苯橡胶(SBR)复合材料中，采用乳液共混和冷冻干燥法制备了导电、可拉伸的还原氧化石墨烯(rGO)-碳纳米管(CNT)网络。通过一步水热法制备了具有夹层结构的rGO-CNT杂化材料。在二维rGO薄片之间插入一维碳纳米管作为间隔物，可以有效防止石墨烯片的重新堆积和碳纳米管的团聚。此外，碳纳米管与rGO片连接作为桥梁，促进了SBR复合材料中一维和二维互连网络的构建。SBR/r…

通过使用原子力显微镜(AFM)金刚石尖端施加超高压(> 10 GPa)，可以实现石墨烯有效掺杂的微调。石墨烯薄片中的特定区域在SiO2衬底上不可逆地被压平。这项工作首次展示了具有纳米精度的、非常稳定且有效的p掺杂石墨烯区域的局部生成，并得到了一系列技术的明确验证。重要的是，掺杂强度单调取决于所施加的压力，从而可以对石墨烯电子器件进行控制调谐。通过这种掺杂效应，如导电AFM所示，超高压修饰包括…

单链DNA (ssDNA)分子在溶液中通常会形成螺旋结构，因此在将纳米技术应用于ssDNA分析之前，拉伸ssDNA是极其重要的。材料制备研究方面的最新进展可以设计纳米通道，使其能够操纵、拉伸、排序和映射双链DNA (dsDNA)分子，但是由于超短的持久性长度和潜在的非特异性相互作用引起的堵塞，导致在纳米通道内无法拉伸ssDNA分子。鉴于ssDNA拉伸在基因组分析中的重要性，本文报告了一个ssDNA…

在室温（20°C）下，RuPd/石墨烯（RGO）双金属催化剂上进行5-羟甲基糠醛（HMF）的水加氢。与相应的单金属Ru/RGO和Pd/RGO催化剂相比，Pd和Ru的组合对于将HMF完全氢化为2,5-二羟甲基四氢呋喃（DHMTHF）具有最佳的催化性能。DHMTHF的收率在RuPd/RGO催化剂上达到92.9％，而在单金属Ru/RGO和Pd/RGO催化剂上分别达到6.0％和4.1％。高分辨率TEM（H…

等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术，现已被证明是一种无需主动加热即可实现高质量单层石墨烯(MLG)一步合成的有效方法。本文报道了生长参数控制层间扭曲角的单晶六方双层石墨烯(BLG)薄片和mm尺寸BLG薄膜的PECVD生长。扭转角是由三种实验方法确定的，包括直接用扫描电子显微镜测量两个堆叠的单层膜之间的晶体边缘的相对取向，分析扭转角相关的拉曼光谱特性，以及用扫描隧道显微镜测量莫尔周期。在毫米…

作为用于便携式设备和汽车的替代能源系统之一，直接甲酸燃料电池（DFAFCs）已得到广泛关注并迅速发展。然而，电能需要活性和选择性金属纳米催化剂来达到最高的电化学活性。在这里，我们提出了装饰在功能化石墨烯（fG）上纳米立方形状的钯纳米颗粒（PdNPs），其中表面改性是通过无表面活性剂的方法获得的。XRD和HRTEM结果表明，主要被（100）包围的11 nm和高分散的Pd纳米立方（PdNCs）成功地沉…

化学气相沉积（CVD）可以大规模生长高质量的石墨烯薄膜，并在石墨烯的工业生产中显示出可观的潜力。但是，CVD生长的石墨烯薄膜含有表面污染物，这将阻碍其潜在的应用，例如，在电气和光电设备以及基于石墨烯膜的应用中。为了解决这个问题，我们展示了一种改良的气相反应，利用含金属的分子醋酸铜（II），铜(OAc)2作为碳源，实现了无污染石墨烯膜即超净石墨烯的大规模生长。在高温CVD期间，含Cu的碳源显著增加了…

电化学双层电容器又称超级电容器，通过电解液离子在高表面积电极表面的可逆吸脱附来储能。由于不涉及氧化还原反应等电荷转移动力学限制，超级电容器可以极高的充放电速率下运行，具有达百万次的良好循环能力，使得它们广泛应用于储能领域。石墨烯理论上可具有550 F/g的比容量，作为超级电容器电极材料备受关注。然而目前石墨烯基材料的性能仍远远低于预期。一方面，石墨烯的量子电容已被证明在双电层电容的建立中起着关键作…