“硅烯”或將趕超石墨烯

據(jù)報道，7年前，硅烯還只是理論學家的一個夢想。受石墨烯——由僅是單原子厚度的按蜂窩狀晶格排列的碳原子構成的著名材料——熱情的驅動，研究人員推測，硅原子也可能形成類似的表面。而且如果它們可以被用于制作電子產(chǎn)品，硅烯膠片將會使半導體工業(yè)實現(xiàn)微型化的終極夢想。

美國得克薩斯州立大學納米材料研究人員、參與制作這個晶體管的Deji Akinwande說，盡管該設備的性能目前仍比較普通，使用壽命也僅能以分鐘來計，這一理念的證實已經(jīng)引起軒然大波。法國馬賽第一大學材料科學家Guy Le Lay同意他的說法?！皼]有人預料到會在如此短的時間內(nèi)實現(xiàn)它，畢竟不能用一種全然不存在的材料制造晶體管?！彼f。

Le Lay是首批自2012年開始進行實驗室硅烯研究的科學家之一。隨著硅烯晶體管走進現(xiàn)實，對石墨烯不適宜用來制作晶體管的認識也與日俱增。石墨烯或許是世界上導電性能最好的物質(zhì)，但卻缺少一種關鍵特性。和計算及芯片中使用的半導體不同，它缺乏帶隙——電子攜帶電流之前必須躍過的能量跨欄。帶隙可以讓半導體設備關閉，執(zhí)行“合乎邏輯”的操作。（中國科學報）

五邊形石墨烯新結構被發(fā)現(xiàn) 比石墨烯更優(yōu)秀

據(jù)報道，中、美、日三國科學家近日發(fā)現(xiàn)一種碳的新結構——五邊形石墨烯。這種以碳五元環(huán)為結構基元構成的二維結構可望成為一種全新的碳材料，一旦制備出來，某些方面性能可能會超越導體石墨烯，在電子學、生物醫(yī)學和納米技術等領域具有廣泛的應用前景。這項發(fā)現(xiàn)引起了國際科學界的高度關注。

北京大學應用物理與技術研究中心王前教授、中科院上海技術物理研究所陳效雙研究員及其美、日合作者通過計算模擬研究發(fā)現(xiàn)，只用碳五元環(huán)也可以構成準二維的亞穩(wěn)碳結構，其投影類似于一種名為“開羅五邊形瓷磚”的裝飾圖案，他們將這一新的二維結構命名為五邊形石墨烯。

分子動力學模擬提示，五邊石墨烯能耐727℃高溫，且具有可與石墨烯媲美的超高力學強度。同時，五邊形石墨烯還具有一個大的內(nèi)秉帶隙，這一特性可使基于五邊形石墨烯的半導體容易打開和關斷，而不需要像石墨烯那樣通過化學或物理的修飾來打開帶隙，這也是石墨烯在電子器件應用受阻的阻礙之一。此外，這種五邊形石墨烯不僅可以卷成以五元碳環(huán)為結構基元的半導體碳納米管，還可堆疊成穩(wěn)定的三維碳塊體結構，且這種三維碳材料具有比碳T12相更大的帶隙和較大的體彈性模量。（中國化工報）

澳石墨開采業(yè)引發(fā)投資者關注

據(jù)《澳華財經(jīng)在線》2月11日報道，隨著澳州礦業(yè)熱潮漸退，投資者的目光從傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源轉移到了新興資源上，石墨便是投資者極為關注的礦種，各大礦業(yè)公司也在爭相對海外石墨礦進行投資開發(fā)。

報道稱，澳大利亞投資專家華威·格里格（Warwick Grigor）去年從美國投資公司Cannacord Genuity撤股，最近4個月進一步出資40余萬澳元試圖穩(wěn)固自己在石墨公司Talga的股東地位。他現(xiàn)在持有Talga公司8.3%的股份，總價值約合340萬澳元，并對外稱這是他迄今為止最大的一次單筆投資。

格里格十分重視石墨行業(yè)，尤其是石墨烯的生產(chǎn)與開發(fā)。石墨烯是納米級材料，機械強度高，具有良好的導電性與傳熱性，可廣泛用于高科技產(chǎn)業(yè)，并可作為碳納米纖維，水泥和鋁制品的添加材料。但石墨烯的制備工藝較為復雜，成本也較高，需要將石墨層層分離才可得到單層的石墨烯。格里格表示，Talga公司在瑞典北部的Vittangi石墨礦項目所開采的高品質(zhì)石墨十分有利于石墨烯的生產(chǎn)。他預計Talga所生產(chǎn)的石墨烯價格更為低廉，僅為其他廠家的5%～10%。Talga的項目較非洲石墨項目有著諸多優(yōu)勢：瑞典政治體系較為穩(wěn)定，且現(xiàn)有的基礎設施建設和進入市場的便利性都好于非洲。

Talga在瑞典北部擁有5個石墨項目。其中的Vittangi項目去年年初曾在試產(chǎn)時成功產(chǎn)出高品位石墨烯和石墨。對Vittangi礦業(yè)項目的一項研究顯示，該項目投入的生產(chǎn)成本約合2 900萬澳元，而產(chǎn)出的凈現(xiàn)值可超過4.9億澳元。繼Vittangi項目后，公司另一100%自有資產(chǎn)Jalkunen項目也通過其一步制備工藝首次產(chǎn)出石墨烯，使Talga瑞典進行石墨勘探的潛能顯著提升，為未來長期低成本大量生產(chǎn)石墨烯奠定了基礎。（商務部）

我國發(fā)明適用大規(guī)模制備石墨烯的快速方法

據(jù)報道，被喻為“工業(yè)界新寵”的石墨烯是近年來備受關注的熱點材料，一直沒有快捷而安全的工業(yè)制備方法。浙江大學高分子系的高超教授課題組找到一條適用于大規(guī)模制備1h成形，效率提高10倍以上。

高超介紹，目前制備石墨烯的方法主要有機械剝離法、氧化還原法等。機械玻璃法的局限性在于，所得產(chǎn)物為不同層數(shù)石墨烯的混合物，難以大規(guī)模制備單層石墨烯；氧化還原法普遍使用氯系和錳系的氧化劑，制備時間長達十余個小時，會產(chǎn)生有毒氣體和重金屬污染，氧化錳等中間體也容易發(fā)生爆炸。

課題組經(jīng)過多年探索，發(fā)現(xiàn)了一種新型、廉價、無毒的鐵系氧化劑，取代了沿用半個多世紀的氯系、錳系氧化劑。

“這種鐵氧化劑分子的‘奔跑’速度很快，能像楔子一般，快速穿插進入石墨內(nèi)部，讓石墨很快分層。這一過程中會產(chǎn)生氧氣，幫助‘頂’開層層石墨，讓制備速度加快?！备叱f，這種方法沒有爆炸隱患，不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，對環(huán)境友好。同時，這種方法做單層氧化石墨烯，在一個小時之內(nèi)就能完成，令石墨烯在工業(yè)上的大規(guī)模應用成為可能。（新華網(wǎng)）

超強碳納米彈性材料比空氣還輕

據(jù)報道，日前從南開大學獲悉，南開大學化學學院陳永勝教授團隊在碳納米材料方面研究獲得重要進展，首次獲得了一種同時具有泊松比為零和有優(yōu)異彈性的材料。該成果論文在最新一期著名學術刊物《自然·通訊》上發(fā)表。

這種材料表觀看起來就像黑色棉花或海綿一樣，密度可以比空氣還輕，反復壓縮具有非常好的彈性?？蒲腥藛T試驗發(fā)現(xiàn)，這種優(yōu)異性能可以在極低溫（液氮溫度約-197℃）到極高溫（900℃）期間都可以完全保持。同時，這一材料還具有極高的比表面和超過99.9%的孔隙率，而且壓縮比可以達到50以上，對各種液體具有超過其質(zhì)量1 000倍的吸附和無漏轉移能力。這種性質(zhì)使其有可能用作人工生物材料，如人工肌肉和心臟、液體轉移和石油污染清理等。

研究人員預測，結合碳材料本身的化學和熱穩(wěn)定性以及極廣的來源性，這種超強碳納米彈性材料在綠色能源（如超級電容器和鋰電電極材料）、催化（催化劑以及助催化劑材料）、吸波隱身、驅動和制動（電磁開關等）和人工生物材料（人工肌肉和人工心臟等）等方面有可能有良好的應用前景。（科技日報）

鉍單晶納米線表面超導研究獲進展

據(jù)報道，2月10日，國際期刊《納米快報》發(fā)表了中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院強磁場科學中心研究員田明亮與美國賓夕法尼亞州立大學合作完成的最新科研成果：《鉍單晶納米線中表面超導電性研究》。該工作通過對超細圓柱形鉍單晶納米線磁場下的電導測量，清晰給出了表面超導的實驗新證據(jù)。

元素鉍是半金屬，由于其具有低的電子濃度、小的電子有效質(zhì)量和大的電子平均自由程，從而成為人們研究宏觀量子現(xiàn)象的典型材料而被長期關注。近年來，人們在鉍化合物中發(fā)現(xiàn)一個新物質(zhì)態(tài)——拓撲絕緣體，但對鉍單晶是否具有拓撲絕緣體性質(zhì)缺乏實驗證據(jù)。田明亮研究組前期在高磁場下的轉角實驗發(fā)現(xiàn)鉍納米帶具有二維的拓撲表面態(tài)，且表面態(tài)與納米帶的厚度有關，即空間受限效應誘導的拓撲絕緣體現(xiàn)象。

事實上，鉍納米結構的性質(zhì)遠比想象的要豐富得多，如國際上頻頻報道鉍納米顆粒膜具有超導電性，但這種超導電性就像幽靈“ghost”一樣飄忽不定，與膜的具體細節(jié)有關且機理一直不清楚。該研究利用電化學方法制備不同直徑的單晶鉍納米線，實驗觀察到超導電性且其一系列的超導輸運行為都不符合體超導特征。數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)：表面超導模型非常有助于理解該研究中觀察到的系列反常行為，且表面超導體積隨直徑減小而增加。對比鉍納米帶的二維拓撲表面態(tài)結果，在柱形納米線中的超導電性與曲面應力誘導納米線表面態(tài)的電子結構調(diào)制有關。該研究成果對深入理解納米結構中拓撲絕緣體表面態(tài)的量子調(diào)控以及可能存在的Majorana費米子探測具有重要指導意義。（中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院）

混價釩氧化物的三維納米網(wǎng)絡結構成功合成

據(jù)報道，從中國科學技術大學獲悉，該校化學與材料科學學院余彥課題組與德國馬普固體研究所合作，發(fā)展了一種室溫氧化還原自組裝方法，成功合成混價釩氧化物的三維納米網(wǎng)絡結構，并將該材料應用于高能量密度鋰離子電池正極材料，取得了優(yōu)異的電化學性能。相關成果日前發(fā)表于《納米快報》。

近年來，釩氧化物作為鋰離子電池正極材料被廣泛研究。相比傳統(tǒng)的釩氧化物，具有混合價態(tài)的釩氧化物十三氧化六釩由于較難合成因而很少被研究。最新研究表明，十三氧化六釩被用作鋰離子電池正極材料時可接受8個鋰離子（單位分子），從而表現(xiàn)出高達417mAh/g的理論比容量和900Wh/kg的理論比能量。但在制備過程中，由于釩具有混合價態(tài)的特性，導致該材料的可控制備遇到較大挑戰(zhàn)。

此次研究人員提出了一種簡單的基于室溫溶液體系的氧化還原自組裝方法，成功實現(xiàn)了十三氧化六釩的可控制備，并且可實現(xiàn)量化生產(chǎn)。作為鋰離子電池正極材料時，這種由一維納米槽編織而成的三維多級結構，其一維納米單元具有較高的比表面積，有利于電解液的滲透，同時能促進快速的鋰離子和電子傳輸。更重要的是，三維相互鉸鏈的網(wǎng)絡結構能有效抑制其一維單元的團聚和粉化，從而表現(xiàn)出高達780Wh/kg的比能量。（中國科學報）

我國合成超薄氧化物殼層銀納米三角

據(jù)報道，近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所孫再成團隊利用溶膠—凝膠法合成了具有超薄氧化物殼層的銀納米三角，可高效增強太陽能電池的光電轉化效率。相關成果發(fā)表于《微尺度》雜志。

金屬納米粒子的表面等離子共振效應，被認為是一種提高太陽能電池光吸收的有效手段。然而，當金屬納米粒子被加入到有機太陽能電池的活性層內(nèi)時，金屬納米粒子既可以接受電子，也可以接受空穴，而這會導致電子和空穴重新復合，嚴重影響器件的光電轉化效率。

該團隊利用溶膠凝膠的方法合成超?。s2nm）氧化物殼層，能夠既增強銀納米三角的穩(wěn)定性，又抑制電子或空穴在金屬表面的聚集。吸收和穩(wěn)態(tài)熒光光譜研究表明，銀納米核殼結構的引入不僅增強了活性層的光吸收，而且促進了光生電荷的分離。瞬態(tài)吸收光譜研究表明，有了銀納米結構的加入，光誘導吸收明顯增強，表明光生激子的濃度增加。這證明銀納米粒子的表面等離子共振效應在促進光吸收上發(fā)揮了很大作用。

對相應光伏器件進行的研究表明，其光電轉化效率可提高30%，從而證明這種超薄殼層的金屬納米粒子可以充分利用金屬納米粒子的表面等離子共振效應。這為各種結構的太陽能轉化器件的設計提供了新的思路和借鑒。（中國科學報）

我國首個薄層石墨材料標準工作組正式成立

據(jù)報道，近日，國家薄層石墨材料標準工作組在常州市成立。這是我國首個薄層石墨材料標準工作組。

作為世界前沿的新型材料，石墨烯在我國還沒有國家和行業(yè)標準。薄層石墨材料工作組成立后，將負責全國石墨烯電導膜、石墨烯粉體材料、石墨烯導熱膜、石墨烯散熱膜、石墨烯電極材料、石墨烯載體材料等6個領域的國家、行業(yè)標準制修訂工作，并通過石墨烯標準體系的建立，為我國薄層石墨產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展保駕護航。目前，首批《石墨烯材料的名詞術語與定義》《石墨烯層數(shù)測定掃描探針顯微鏡法》《光學法測定石墨烯層數(shù)》《拉曼光譜法表征石墨烯層數(shù)》共4個項目已列入國家標準研制計劃。

據(jù)了解，常州石墨烯產(chǎn)業(yè)目前在全國居領先地位，培育出了碳元科技、第六元素、二維碳素等一批行業(yè)有影響力的企業(yè)，其中第六元素是我國石墨烯行業(yè)首家上市企業(yè)。作為我國第一家石墨烯研究與產(chǎn)業(yè)孵化機構——江南石墨烯研究院目前已主導起草了我國第一部石墨烯層數(shù)測定相關方法的國家標準，并已獲國標委立項。（科技日報）

天津醫(yī)大成功研制全球首個胰腺癌納米載體藥物

據(jù)報道，在惡性腫瘤的治療中，基于納米技術的藥物越來越受到人們重視，但胰腺癌治療領域一直沒有納米載體藥物出現(xiàn)。日前，天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院胰腺腫瘤科主任醫(yī)師郝繼輝帶領課題組，設計出新型多層混合型納米載體，填補了該領域空白。研究成果已發(fā)表于國際著名學術期刊《先進功能材料》。

胰腺癌是臨床上惡性程度最高的癌癥，5年生存率低于5%，堪稱“癌中之王”。郝繼輝指出，對于胰腺癌的治療，目前外科手術是唯一可能的根治手段，但由于早期癥狀隱匿，僅有20%的患者在就診時有手術機會。多數(shù)患者只能接受姑息化療，化療藥物的好壞，直接關系到患者的遠期生存。然而，在臨床工作中，許多胰腺癌患者面臨無藥可治和無藥可選的境地。郝繼輝介紹，2011年，國際最權威的醫(yī)學期刊《新英格蘭醫(yī)學期刊》發(fā)表的一項研究成果中提出，運用“FOLFIRINOX方案”治療胰腺癌，首次實現(xiàn)將轉移性胰腺癌的中位生存期，由對照組的6.8個月提高到11.1個月。這在當時被認為是一個重大突破。但在后續(xù)的臨床實踐中，卻發(fā)現(xiàn)該方案存在著嚴重不良反應，強烈的副作用導致其無法真正應用于臨床。此次，郝繼輝課題組設計合成了一種新型多層磷脂—聚合物混合型納米載體，在藥物效果提升的同時降低了毒性。此項成果解決了胰腺癌治療中的一大難題，為患者帶來更多希望。（光明日報）

我國納米涂膜保鮮包裝新產(chǎn)品成套新技術獲新突破

據(jù)報道，從南京農(nóng)業(yè)大學獲悉，我國蛋制品風味品質(zhì)調(diào)控及納米涂膜保鮮包裝新產(chǎn)品成套新技術取得重大突破。該大學章建浩主持的科研團隊日前研發(fā)了蛋制品專用納米涂膜保鮮包裝新材料、新工藝及涂膜包裝自動化生產(chǎn)線，并開發(fā)系列新產(chǎn)品。

我國是禽蛋生產(chǎn)和消費大國，占世界總產(chǎn)量43%以上。然而，傳統(tǒng)風味雞蛋、咸鴨蛋等蛋制品生產(chǎn)效率低、勞動力成本高、破損率高、包裝成本高，長時間高溫殺菌還影響產(chǎn)品風味。

據(jù)章建浩介紹，與薄膜真空包裝比較，本項目研制開發(fā)的產(chǎn)品可節(jié)省耗材90%，包裝成本降低50%，包裝廢棄物可全分解，提高勞動生產(chǎn)效率60%以上，使勞動力生產(chǎn)成本降低30%～40%，適應目前國內(nèi)大部分中小傳統(tǒng)蛋制品生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)代化改造的需要，以及進行適當?shù)膯卧b備組合，也可適應大中企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)要求，保鮮效果好，避免了薄膜真空包裝的高溫殺菌，提高了產(chǎn)品的風味品質(zhì)。目前，該成果已獲發(fā)明專利8件，申請受理發(fā)明專利8件，獲實用新型專利4件，制定新產(chǎn)品技術標準6項。

在“十二五”國家支撐計劃和蘇州市科技計劃支撐下，章建浩與常熟相關企業(yè)緊密合作，開發(fā)了蛋制品專用納米涂膜保鮮包裝新材料3種，低鹽咸鴨蛋、金黃色松花蛋和風味早餐蛋、紅喜蛋涂膜保鮮包裝新產(chǎn)品4個、研制開發(fā)1 000萬枚/年和1 500萬枚/年2個機型的蛋制品涂膜包裝自動化生產(chǎn)線；此外，與高郵市紅太陽食品有限公司等合作，建立了咸鴨蛋松花蛋涂膜包裝自動化示范生產(chǎn)線2條。（科技日報）

深圳將建造世界一流環(huán)境納米工程技術研究平臺

據(jù)報道，清華大學深圳研究生院和康達國際環(huán)保有限公司聯(lián)合成立“環(huán)境納米工程技術研究院”，2月10日上午，雙方舉行簽約儀式并為該研究院揭牌。據(jù)悉，康達國際環(huán)保公司將在5年期間投入5 000萬元，在清華大學深研院新近封頂?shù)哪茉磁c環(huán)境技術創(chuàng)新基地，建立世界一流的環(huán)境納米工程技術研發(fā)平臺，培養(yǎng)高層次的研發(fā)人才，持續(xù)研發(fā)系列化的技術和裝備，建立適應納米技術特點的新型理論體系。

清華大學深圳研究生院院長康飛宇教授指出，通過聯(lián)合，可以充分利用清華大學深圳研究生院的創(chuàng)新研發(fā)優(yōu)勢和新型納米反應器技術成果，通過康達國際環(huán)保有限公司的產(chǎn)業(yè)轉化能力，借助資本推力和市場牽引力，構建完整的科研成果研發(fā)和轉化鏈條，有利推動清華大學在深圳的持續(xù)創(chuàng)新，服務于生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善。

康達國際環(huán)保有限公司董事長趙雋賢認為，通過于清華大學聯(lián)合，采用新型的技術工藝和理論體系，能夠促進該公司的技術模式和產(chǎn)業(yè)鏈形態(tài)發(fā)生革命性的飛躍，從“串級”轉型升級到“并級”，大幅提高該公司在水務領域的核心競爭力，為我國水污染控制領域的跨越式發(fā)展做出貢獻。

隨著資本市場的多層次發(fā)展和水務專業(yè)運營體系的建立，大學里傳統(tǒng)的“教師個體戶”式研發(fā)和成果推廣機制受到極大的限制。通過成立“清華—康達環(huán)境納米工程技術研究院”這類的聯(lián)合科研機構，聯(lián)合擁有資本運作渠道和市場網(wǎng)絡完善的公司，從新型水和污水處理納米工藝技術和理論的開發(fā)過程中，引入資本推力，引入市場化應用牽引力，有利于形成完整的科研成果轉化機制。（南方日報）