石墨烯类流体的“纳电容器”结构构筑与超高介电响应

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基本信息

  • 批准号：
    51072151
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    37.0万
  • 负责人：
    熊传溪
  • 依托单位：
    武汉理工大学
  • 学科分类：
    E0203.碳素材料与超硬材料
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

通过表面氧化技术对石墨进行活化处理，采用带有正负电荷的高分子离子液体对活化的石墨进行化学修饰与剥离，制备具有奇异流变性能的石墨烯类流体。这种石墨烯类流体中数量巨大的石墨烯薄片在聚合物基体中高度流动取向、平行排列，形成数量巨大的纳米级的电容器（纳电容器）结构，这种"纳电容器"结构极大地强化了介电效应，使材料在宏观上表现出了超高介电响应。通过研究这种独特的"纳电容器"结构与类流体的结构、组成以及流变性能的内在联系，探悉这种"纳电容器"结构的构筑原理；通过计算机模拟和优化实验技术建立结构模型，实现微观结构调控；通过研究材料的超高介电响应与类流体结构、修饰剂、聚合物以及成型工艺的相互关系，揭示石墨烯类流体材料超高介电响应与"纳电容器"结构之间的科学联系，建立全新的超介电响应材料的制备技术。本项目的研究将为高介电材料和高储能材料的设计、制备和应用提供科学理论和实用技术。

结项摘要

本项目采用高分子离子液体对石墨烯进行表面修饰，得到了具有独特自展平形为及高导电率的可流动石墨烯，同时从低维度类流体结构特性入手分析了可流动石墨烯的自展平形为形成机理及其决定因素，并在此基础上建立了完整的可流动石墨烯的合成工艺包。此外，相比于石墨烯，可流动石墨烯在聚合物材料中表现出更优异的分散性，更有利于介电复合材料中纳电容器的形成，因此以可流动石墨烯为导电相的介电复合材料表现出更高的介电常数。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（8）
专利数量（4）
Self-assembled long-chain organic ion grafted carbon dot ionic nanohybrids with liquid-like behavior and dual luminescence
具有类液体行为和双发光的自组装长链有机离子接枝碳点离子纳米杂化物
  • DOI：
    10.1039/c3nj00715d
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    NEW JOURNAL OF CHEMISTRY
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Li, Denian;Hu, Xuan;Xiong, Chuanxi
  • 通讯作者：
    Xiong, Chuanxi
Particle Size Dependence of the Dielectric Properties of Polyvinyledene Fluoride/Silver Composites
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  • DOI：
    10.1080/00222348.2012.754707
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF MACROMOLECULAR SCIENCE PART B-PHYSICS
  • 影响因子：
    1.4
  • 作者：
    Li, Hairong;Jiang, Ming;Xiong, Chuanxi
  • 通讯作者：
    Xiong, Chuanxi
The effect of the addition of carbon nanotube fluids to a polymeric matrix to produce simultaneous reinforcement and plasticization
将碳纳米管流体添加到聚合物基体中同时产生增强和塑化的效果
  • DOI：
    10.1016/j.carbon.2011.12.051
  • 发表时间：
    2012-04-01
  • 期刊：
    CARBON
  • 影响因子：
    10.9
  • 作者：
    Li, Qi;Dong, Lijie;Xiong, Chuanxi
  • 通讯作者：
    Xiong, Chuanxi
Facile and rapid preparation of ultramicrocellular polystyrene using voided nanoparticles
使用空隙纳米颗粒简便快速地制备超微孔聚苯乙烯
  • DOI：
    10.1049/mnl.2012.0625
  • 发表时间：
    2012-10
  • 期刊：
    Micro & Nano Letters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Jiang, Ming;Li, Hairong;He, Li;Dong, Lijie;Xie, Haian;Xiong, Chuanxi
  • 通讯作者：
    Xiong, Chuanxi
Solvent-free Synthesis of Flowable Carbon Clusters with Customizable Size and Tunable Optical Performance
无溶剂合成具有可定制尺寸和可调光学性能的可流动碳簇
  • DOI：
    10.1002/cjoc.201300679
  • 发表时间：
    2013-12
  • 期刊：
    Chinese Journal of Chemistry
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Li, Hairong;Dong, lijie;Xie, Haian;Xiong, Chuanxi
  • 通讯作者：
    Xiong, Chuanxi

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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