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学术快报丨可编程纳米石墨烯;分子双层石墨烯

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原标题:学术快报丨可编程纳米石墨烯;分子双层石墨烯;激光雕刻碳化物层应用;高压锂电池稳定聚合物电解质;金属3D打印孔隙消除机制 石墨烯纳米气泡(GNB)因可产生普通实验室

  原标题:学术快报丨可编程纳米石墨烯;分子双层石墨烯;激光雕刻碳化物层应用;高压锂电池稳定聚合物电解质;金属3D打印孔隙消除机制

  石墨烯纳米气泡(GNB)因可产生普通实验室磁体无法达到的强伪磁场而引起关注。然而,GNB总是随机产生,其大小和位置难以操纵,这限制了它们的潜在应用。相关文献使用功能原子力显微镜(AFM)证明了制作可编程GNB的能力。AFM的精度有利于GNB的位置定义,其尺寸和形状可通过AFM尖端的刺激偏差进行调整。通过调整尖端电压,气泡轮廓可以逐渐从抛物线转换为高斯分布。此外,独特的三重对称伪磁场模式具有单调的规律性,这在理论上是先前预测的,在GNB中直接观察到具有近似抛物线的轮廓。我们的研究可能提供了研究高磁场区域的机会,其中二维材料具有设计的周期性。

  双层石墨烯由通过范德华相互作用结合在一起的两个堆叠的石墨烯层组成。作为双层石墨烯的分子类似物,分子双层石墨烯(MBLG)可以为双层石墨烯的结构和功能特性提供有用的参考。然而,需要离散组装两个石墨烯片段的MBLG的合成已被证明是具有挑战性的。相关文献展示了两个结构良好定义的MBLG的合成和表征,两者均由两个π-π堆叠的纳米石墨烯片组成。质谱分析显示这些MBLG具有双层结构,并且当暴露于增强的激光烧蚀时可以解离成相应的单层。核磁共振(NMR)光谱和单晶X射线衍射(SXRD)清楚地验证了它们的双层结构。通过二维(2D)核过度使用者效应光谱(NOESY)揭示双层结构中的层间H···H接近。MBLG的双层结构对于变化的温度、浓度和溶剂是高度稳定的。MBLG的吸收和发射显示出清晰的电子精细结构。研究发现MBLG显示出尖锐的吸收和发射峰,并且进一步的时间分辨光谱研究揭示了这些MBLG中明亮和黑暗的Davydov状态的寿命截然不同。

  具有高容量、高表面积和高导电性的超薄过渡金属碳化物是在储能、催化等领域有应用前景的材料。然而,缺乏大规模应用、成本高且无前体制备超薄碳化物的方法限制了它的用途。相关文献报道了使用CO2激光在多功能基板上制造超薄碳化物(MoCx、WCx和CoCx)的直接图案方法。激光雕刻的多晶碳化物(孔径大、10~20nm壁厚,~10nm结晶度)显示出高能量储存能力,分级多孔结构与比MXenes和其他激光烧蚀碳材料更高的热弹性。由MoCx制成的灵活超级电容器x表示宽温度范围(-50~300°C)。此外,雕刻的微观结构赋予碳化物网格更强的可见光吸收,为蒸汽产生提供较高太阳能收集效率(~72%)。基于激光、可扩展、弹性和低成本的制造工艺提供了一种构造碳化物及其后续应用的方法。

  Li/Na阳极电化学电池研究正开发其高能电池的潜力。基于醚化学的液体和固体聚合物电解质是可充电Li/Na电池最有前途的选择。然而,这些电解质在低阳极电位下,不受控制的阴离子聚合和阴极化学物的工作电位下的氧化降解已经导致该领域的发展受限,基于聚合物电解质的低压或中压阴极固态/柔性电池只能在电池中实现。相关文献报道阳离子链转移剂可以通过阻止阳极上不受控制的聚合物生长来防止醚电解质的降解。

  

  激光粉末床熔合(LPBF)是一种3D打印技术,可以打印具有复杂几何形状的金属零件,而不受传统制造路线的设计限制。然而,由LPBF制造的部件通常比常规方法制造的部件含有更多空隙,这严重恶化了部件的性能。相关文献通过结合原位高速高分辨率同步加速器X射线成像实验和多物理场建模,揭示了LPBF过程中孔隙运动和消除的动力学和机制。发现由激光相互作用区域中的高温梯度引起的高热毛细管力可以在LPBF过程中快速消除熔池中的孔隙。

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  洁净的压缩空气,这样有利光纤激光切割机的运行稳定;如果压缩空气不洁净,这样很容易导致机器保护镜片有油有水或脏物质,从而使得光纤激光切割机光路发生偏离或者在切割的过程中有时候切不穿等因素。

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