粉末冶金模板法制備三維石墨烯泡沫材料

在國家自然科學(xué)基金重點項目等資金資助下，天津大學(xué)趙乃勤教授團隊與美國Rice大學(xué)J. Tour教授團隊合作，通過全新的粉末冶金模板法成功獲得了三維石墨烯泡沫材料。該種材料不僅具有良好的性能，同時還具有良好的自支撐能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

具有自支撐、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高、比表面積大等優(yōu)點的三維石墨烯材料是一個重要的發(fā)展方向。制備三維石墨烯的傳統(tǒng)方法包括化學(xué)氣相沉積原位生長法、固體碳源生長法、水熱自組裝法等，所制備的三維石墨烯材料或多或少會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、難以自支撐、晶化程度低等缺點。

研究人員將金屬粉末與蔗糖均勻分散到去離子水中，使蔗糖均勻包覆在金屬粉末顆粒表面，然后用傳統(tǒng)粉末冶金冷壓法壓制成型，復(fù)合塊體在氬氣/氫氣混合氣氛保護下高溫煅燒，即可一步獲得原位生長的三維石墨烯泡沫材料。該方法中，蔗糖為固體碳源，石墨烯在燒結(jié)的金屬顆粒骨架的表面/界面處原位生長，最終獲得的材料由顆粒狀碳殼與二維石墨烯構(gòu)成。該材料具有較高的比表面積（1080m2/g）、導(dǎo)電性（13.8S/cm）和晶化程度，和良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。該三維石墨烯泡沫在水流作用下不發(fā)生破裂，并可承受超過150倍自身重量的載荷，卸載后可以實現(xiàn)回彈。通過改變金屬粉末成分、添加劑成分，設(shè)計不同結(jié)構(gòu)的模具，可以用于制備不同種類和形狀的三維碳納米材料。該方法也為開發(fā)制備新型碳納米材料、三維結(jié)構(gòu)增強體復(fù)合材料提供了新方法和新思路。

基于低頻振蕩的微點陣陣列/圖案化制備系統(tǒng)制備生物芯片

生物芯片是生物分子相互作用研究的主要高通量手段，生物芯片技術(shù)具有高通量、樣品消耗量少、靈敏度較高、自動化等優(yōu)勢。生物芯片儀器系統(tǒng)通常包括芯片制作單元和檢測單元兩個獨立部分。目前商品用生物芯片制作系統(tǒng)大多采用基于機械手的合成后點樣法，因制備工藝復(fù)雜，價格非常昂貴，使用成本較高。

長春應(yīng)用化學(xué)研究所王振新研究小組在國家自然科學(xué)基金委科學(xué)儀器研制項目的支持下，研制開發(fā)出一種基于低頻振蕩的微點陣陣列/圖案化制備儀器系統(tǒng)，并于3月10日通過了國家自然科學(xué)基金委的驗收。

該儀器基于非接觸式壓電振蕩技術(shù)，采用點樣針與壓電驅(qū)動分離的點樣方式實現(xiàn)點樣；使用的毛細管點樣針便于更換、清洗，制作成本較低；通過振蕩頻率和振幅等參數(shù)來調(diào)控點樣體積，實現(xiàn)了單個樣品點直徑在幾十微米至幾百微米尺度內(nèi)、點樣量在幾百皮升至幾十納升之間的微陣列點陣制作；不僅適用于液體點樣，還可以推廣到粉體及固液混合物的微量分配應(yīng)用中；不僅可以應(yīng)用于間斷性的非連續(xù)微點陣陣列制備，還可以推廣到連續(xù)的微圖化制備中。