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  • 什么是量子点?氧化石墨烯量子点性能及应用

    什么是量子点?氧化石墨烯量子点性能及应用

    科普专栏 / Information 2025年7月30日 885

    一、量子点 量子点(Quantum Dots)是一种纳米尺度的半导体颗粒(通常直径小于10nm),其电子在三维空间受限,导致量子限域效应,从而产生尺寸依赖的光电特性。其发光颜色可通过改变尺寸精确调控,且具有高色纯度、强稳定性等优势。   二、氧化石墨烯如何具备量子点 氧化石墨烯具备量子点特性(即形成氧化石墨烯量子点,GOQDs),主要通过物理破碎、化学切割或功能化修饰等方法实现其尺寸纳米…

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  • 石墨烯用于核电站特种水泥

    石墨烯用于核电站特种水泥

    科普专栏 / Information 2025年7月25日 672

    核电站特种水泥是针对核设施严苛环境开发的专用胶凝材料,其在安全性、耐久性和功能化方面具有特殊技术要求。 一、核心类型与技术特性 1.‌核电专用硅酸盐水泥‌ (1)‌执行标准‌:符合《核电工程用硅酸盐水泥》(GB/T 31545-2015),首次规定抗高温蠕变系数(120℃下变形率≤0.15%/h)‌。 (2)‌组分控制‌:铝酸三钙含量<6%以降低水化热,氧化镁≤5.0%抑制体积变形,氯离子限值0.…

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  • 雅鲁藏布江水电站开工建设,石墨烯材料大展宏图

    雅鲁藏布江水电站开工建设,石墨烯材料大展宏图

    科普专栏 / Information 2025年7月23日 3180

    2025 年 7 月 19 日,一则震惊全球的消息:雅鲁藏布江下游水电工程在西藏林芝正式破土动工。这项总投资 1.2 万亿元的超级工程,以截弯取直、隧洞引水的创新方式建设 5 座梯级电站,总装机容量达 6000 万千瓦,年发电量预计 3000 亿千瓦时,相当于 3 个三峡水电站的规模。它的启动不仅是中国能源战略的里程碑,更将深刻重塑区域经济格局与国际地缘秩序。作为全球水能资源最富集的河段,雅鲁藏布…

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  • 电力储能用超级电容器及石墨烯的潜在应用

    电力储能用超级电容器及石墨烯的潜在应用

    科普专栏 / Information 2025年7月18日 1037

    电力储能用超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的物理储能装置,通过电极表面的电荷物理吸附(双电层效应)或快速氧化还原反应(赝电容效应)存储电能,而非化学反应转化‌。其核心作用是提供短时大功率支撑与能量缓冲,适用于需瞬时充放电的电力场景。 1.核心特点 1)‌超高功率密度‌(10-100 kW/kg)充放电速度达秒级,功率密度为锂电池的数十倍,可瞬间响应电网波动‌。 2)‌超长循环寿命‌(50万…

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  • 超临界CO2及用于石墨烯制备

    超临界CO2及用于石墨烯制备

    科普专栏 / Information 2025年7月16日 1215

    超临界二氧化碳(SC-CO₂)是指在临界温度(31.1℃)和临界压力(7.38MPa)以上存在的特殊流体状态,兼具气体与液体的双重特性。 一、物理性质‌ 1.‌高扩散性与低黏度‌ ‌扩散系数‌为液体的100倍,传质效率显著提升,适用于快速萃取和反应过程。 ‌黏度接近气体‌(约为液体的1%),流动阻力极小,可大幅降低能耗。 2.‌密度与溶解能力‌ ‌密度接近液体‌(0.448 g/cm³),赋予其强…

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  • 石墨烯防护涂层

    石墨烯防护涂层

    科普专栏 / Information 2025年7月11日 1423

    防护涂层是涂敷于物体表面的‌固态连续膜层‌,通过多层复合结构(如底涂、中间层、面漆)构成物理屏障,隔绝腐蚀介质(水汽、氯离子、氧气等)与基材的直接接触,延长金属基体(钢结构、船舶、桥梁等)寿命,防腐性能需满足极端环境标准,兼具绝缘、装饰、导热或智能响应(如自修复)等特性。石墨烯防护涂层凭借其独特的二维结构和物理化学特性,在防腐、耐磨、导热等领域展现出革命性突破。 一、核心防护机理 (1)‌物理阻隔…

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  • 石墨烯应用于固态电池

    石墨烯应用于固态电池

    科普专栏 / Information 2025年7月9日 3210

    固态电池是一种使用固态电极和固态电解质替代传统液态电解液的新型电池技术,其核心特征在于完全摒弃液态组分或大幅降低液态电解质含量。根据技术形态可分为半固态电池(液态电解质含量5%-10%)、准固态(液态电解质含量0%-5%)及全固态(液态电解质含量为0%)三类。固态电池将是一场技术革命。 石墨烯因其独特的物理化学性质(高导电性、高强度、高热导率等),在固态电池中展现出多方面的应用潜力,尤其在解决固态…

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  • 施加电场可以实现石墨烯片的定向排列吗

    施加电场可以实现石墨烯片的定向排列吗

    科普专栏 / Information 2025年7月4日 945

    石墨烯中每个碳原子通过sp²杂化形成六边形晶格,三个电子参与构成共价键,剩余电子在平面上下形成覆盖整个结构的离域π键。电子可在其中自由移动,几乎不受阻力。‌ 一、‌定向排列的原理‌ 石墨烯或其衍生物(如氧化石墨烯、改性石墨烯)在电场作用下会发生极化或因其固有带电特性(如阳离子改性)而受到库仑力作用。通过合理设计电场方向和强度,这些片层会受到力矩驱动,克服随机热运动和环境阻力,最终沿着电场方向或特定…

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  • 石墨烯为核聚变装上“不死铠甲”:靶板耐1500℃、氚回收率99.9%

    石墨烯为核聚变装上“不死铠甲”:靶板耐1500℃、氚回收率99.9%

    科普专栏 / Information 2025年7月1日 1321

     一、极端环境材料革新 (1)‌偏滤器靶板强化‌ ‌石墨烯-碳化硅复合材料‌在托卡马克装置中耐受‌1500℃高温‌,热导率保持率超90%,热负荷承受能力较传统钨铜合金提升40%。 ‌石墨烯-钨复合涂层‌使靶板表面温度从2500℃降至1800℃,腐蚀速率降低40%(美国General Fusion公司实测)。 (2)‌抗辐射屏蔽突破‌ 单层石墨烯可屏蔽‌1.4%中子辐射‌,氮掺杂处理后耐辐照阈值达‌…

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  • 氧化石墨烯表面活性剂介绍

    氧化石墨烯表面活性剂介绍

    科普专栏 / Information 2025年6月27日 786

    一、表面活性剂定义 表面活性剂是一类能够显著降低液体表面张力或两相间界面张力的化合物,其分子结构具有独特的‌两亲性‌:一端为‌亲水基团‌(如羧酸、磺酸、氨基等极性基团),另一端为‌疏水基团‌(通常为含8个碳原子以上的非极性烃链)‌‌。这种结构决定了其在界面定向吸附的特性,从而实现润湿、乳化、增溶、分散等作用。 二、工作机理的核心过程 1.‌界面吸附与定向排列‌ 当表面活性剂溶于水时,其分子会在气-…

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