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制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨特本征性質的石墨 烯三維體相材料是材料學研究中兼具學術價值和實用意義的重大挑 戰。本項目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨立 且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成。該材料具 有良好的機械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發射能力，在瓦 特功率級別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石 墨烯材料樣品可以在真空條件下實現有效的直接光驅動，此現象為國 內外所首次觀察及報道，為石墨烯帶來了一種激動人心的潛在應用價 值。上述材料的制備及相關性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉換 與存儲等領域的應用提供材料支持與相關理論支撐。 項目特色： 1.制備了基于二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成 三維石墨烯體相材料，該材料不僅保留了二維石墨烯材料的本征性質， 而且具備優良的機械及光電性能。 2. 在國內外首次觀察到厘米級尺寸的裸眼可見的宏觀石墨烯樣 品，只依靠瓦特級別的光作為單一驅動源，即可實現較大距離(數十厘 米)的有效的運動，并提出了光致電子發射驅動的機理解釋上述三維 石墨烯體相材料獨特的光驅動， 3. 上述材料的制備與性能研究揭示通過有效合理的結構構筑手 段，能夠得到以二維石墨烯作為構成單元，并有效保留其獨特二維性 質和兼具三維宏觀形態的石墨烯體相材料，此項研究為其它二維材料 的開展類似工作并拓展其應用提供了范例和思路。已取得的成果： 項目的標志性研究結果于 2015 年 6 月在線發表于 Nature Photonics，并于 2015 年 7 月正式發表（Nature Photonics, 2015, 9, 471- 476）。雜志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene” 發表了專題評論。英國著名科普雜志 New Scientist 以“Spacecraft built from graphene could run on nothing but sunlight”為題報道了此研究， 指出該成果“再為石墨烯這種優良材料增添了一種驚人的性能”。國 內主要媒體包括人民日報、光明日報、新華網以及多家門戶網站等均 對此研究進行了報道，中央電視臺《新聞聯播》欄目于 2015 年 6 月 21 日也對此進行了報道。 市場應用前景： 空間飛行器是人類探索宇宙的重要工具，而動力源問題一直羈絆 著人類無法走得更遠。目前幾乎所有的航空、航天飛行均采用化學驅 動，即通過噴射燃燒的化學物質來獲得驅動力，光直接驅動飛行是科 學界和航空界多年的夢想。

Ag 納米顆粒具有優異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復合材料，廣泛應用在光電，電池，生物，醫學等眾多領域。對比目前 Ag 抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨特的二維結構，其高的比表面積，穩定的物理及化學性質，可以優化 Ag 基納米顆粒的生長，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優異的復合材料。 其獨特的二維結構以及界面性能使其可以組裝成不同應用環境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相

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。

Ag納米顆粒具有優異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復合材料，廣泛應用在光電，電池，生物，醫學等眾多領域。對比目前Ag抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨特的二維結構，其高的比表面積，穩定的物理及化學性質，可以優化Ag基納米顆粒的生長，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優異的復合材料。其獨特的二維結構以及界面性能使其可以組裝成不同應用環境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相容性，是抗

本發明公開了一種石墨相氮化碳薄膜修飾電極的制備方法。在 保護氣氛下，首先 450℃～550℃加熱氮化碳原料 1min～6h，使得氮化 碳原料氣化后附著于耐熱載體表面，并形成氮化碳前驅體；然后 500℃～550℃加熱附著有氮化碳前驅體的耐熱載體 1min～6h，使得氮 化碳前驅體氣化并在導電基底表面形成厚度為 10nm～150nm 的石墨 相氮化碳薄膜，獲得所述修飾電極。本發明通過利用氣相沉積的方法 在導電基底表面修飾

一、項目分類 顯著效益成果轉化 二、成果簡介 本項目開創性地將石墨烯用于包覆鈦酸鋰，通過獨特的加工工藝制得業內領先的石墨烯包覆鈦酸鋰材料，有效地解決了鈦酸鋰負極材料的產氣問題，并以此為基礎制得了高性能的鈦酸鋰超級電池。該電池單體可8C持續放電，20C脈沖放電，充放電循環大于30000次，10分鐘可充電90%以上，低溫性能優異（可在-40度環境下放電）。 石墨烯具有高導電性和優良的電化學穩定性，通過石墨烯的均勻包覆改善了鈦酸鋰的電子電導性，進而提升了電池的大倍率充放電能力和高低溫性能。同時，石墨烯包覆降低了材料充放電過程中的極化，提高了材料的容量發揮，通過鈍化鈦酸鋰材料表面的活性位點，解決了其產氣問題。利用該負極材料做成鈦酸鋰超級電池，具有優異的倍率充放電性能、長壽命、高安全性能和優異的低溫充放電性能。 本項目首先開發了石墨烯包覆的鈦酸鋰材料，采用高溫固相法合成，X射線衍射圖譜證明其為標準的鈦酸鋰尖晶石結構，微觀上由100-200nm的一次顆粒組成的微米和亞微米級二次球形顆粒，D50為15±5μm，1C可逆容量大于155mAh/g。 獲得了基于石墨烯包覆鈦酸鋰負極材料的鈦酸鋰超級電池，通過串并聯成組后可以用于低溫啟動電源，軌道交通，儲能等領域，在長壽命、高安全、快充和低溫充放電領域具有廣闊的應用前景。

項目簡介：  石墨烯屬于碳納米材料家族中的一員，具  有高硬度、高

本發明公開了一種用于高可靠性WLCSP器件焊接的無鉛釬料，屬于金屬材料類及冶金領域釬焊材料。該種無鉛釬料中的納米Al顆粒的含量為0.01~1%，納米CeO2的含量為0.01~1%，Ag的含量為0.5~4.5%，Cu的含量為0.2~1.5%，余量為Sn。使用市售的Sn錠、Sn-Cu合金、Sn-Ag合金，按設計所需成分配比，預先熔化，然后加入納米顆粒，采用高能超聲攪拌的制造工藝冶煉無鉛釬料，為防止元素的燒損在惰性氣體保護氣氛中冶煉、澆鑄成棒材，然后通過擠壓、拉拔即得到所需要的釬料絲材，也可將新釬料制備成焊膏使用。本無鉛釬料對應無鉛焊點的抗疲勞特性和抗跌落特性得到顯著提高。 

本發明公開了一種單噴頭多料源生物3D打印裝置及其方法，屬于組織工程和生物3D打印領域。包括電機固定座，電機，主動齒輪，固定轉軸，轉盤合件、噴頭體、單向連接閥，彈簧片和進料管連接頭等結構，固定轉軸安裝固定，電機通過齒輪傳動帶動轉盤旋轉，轉盤上單向連接閥通過2個彈簧片夾持壓住，且單向連接閥與噴頭體有一高度差△h，當單向連接閥轉到噴頭體處時，噴頭體將單向連接閥頂起，并頂起鋼球將噴頭體與單向連接閥連通，彈簧片彈起將單向連接閥壓住，同時生物材料通過進料管連接頭進入，實現打印過程。通過轉盤旋轉可切換打印材料，實現單噴頭多種生物材料的打印。其優點是：結構簡單巧妙，降低成本，易于實現靈活控制，大大提高打印效率。

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％。