1、“Flash-within-flash synthesis of gram-scale solid-state materials”发表在《Nature Chemistry》

       莱斯大学韩亦沫助理教授、James M. Tour教授等人首先本文提出的级联闪蒸焦耳加热（FWF）技术是一项突破性的环保制造方法，能够在极短时间内（5秒）合成多种二硫化物材料，显著降低了能耗和资源消耗。通过瞬时高能焦耳热实现材料的超快速合成。FWF 技术在室温下进行，无需外部加热设备，显著降低了能耗。FWF 利用非平衡热传导机制，在极短时间内（毫秒级）将能量传递到材料中，实现快速反应。成功合成了10种过渡金属二硫族化合物、3组XIV族二硫族化合物和9种非过渡金属二硫族化合物，展示了该技术的普适性。FWF 技术能够制备相选择性和单晶散装粉末，这是其他合成方法难以实现的。FWF 合成的材料在性能上优于传统方法制备的材料。例如，FWF 合成的 MoSe₂ 在摩擦性能上显著优于市售产品。FWF 技术允许对材料进行原子取代和掺杂，进一步扩展了其在材料设计中的多功能性。合成高性能二硫族化合物，用于润滑、催化、电子器件等领域。开发新型纳米材料，如石墨烯、碳纳米管等。合成高性能电极材料，用于电池和超级电容器。利用 FWF 技术快速合成催化剂，用于污染物降解或废水处理。

内容链接：克级固态材料的用闪蒸焦耳热快速嵌套合成

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41557-024-01598-7

2、"Nondestructive flash cathode recycling"发表在《Nature Communications》

       由于电池废料的持续积累和电池金属资源的逐渐消耗，对报废锂离子电池（LIBs）进行有效回收至关重要。目前的闭环解决方案包括通过持续热处理或苛刻的湿法提取方法破坏阴极的整个三维形态，将其转化为金属化合物的破坏性回收方法，以及通过锂补充直接再生的方法。在此，我们报告了一种无溶剂和无水的闪速焦耳加热（FJH）方法，结合磁分离技术，从废阴极中恢复新鲜阴极，随后进行固态补锂。整个过程被称为闪速回收。这种FJH方法具有毫秒级的处理时间和高达约98%的电池金属回收率。经过FJH处理后，阴极显示出具有分层特征的完整核心结构，表明其可以重新制成新的阴极。补锂后的阴极进一步用于锂离子电池，并显示出良好的电化学性能，与新的商业产品相当。生命周期分析表明，闪速回收相比传统的破坏性回收工艺具有更高的环境和经济效益。

内容链接：无损闪速阴极回收

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-50324-x

3、"Flash graphene and poly(o-methoxy aniline)for the composition of a solvent-basedconductive ink"发表在《Surfaces and Interfaces》

       传统的金属基导电油墨面临着成本高和柔韧性不足等挑战，这限制了其在柔性电子和传感器领域的广泛应用。石墨烯凭借其卓越的导电性和大比表面积，成为一种具有广阔前景的替代材料。在本研究中，我们创新性地采用闪蒸焦耳加热法（FJH）合成了高纯度的闪蒸石墨烯（CBFG），并将其与聚(邻甲氧基苯胺)（POMA）结合，制备了一种新型导电油墨。

      通过实验设计法优化了CBFG与POMA的浓度比例。结果表明，当石墨烯和POMA的浓度分别为40 mg/L和2 mg/L时，导电薄膜的电导率达到0.768 S/m。这项研究为柔性电子材料提供了一种低成本、高性能的解决方案，并展示了闪蒸石墨烯与POMA在导电油墨领域的协同效应。

       CBFG与POMA的结合不仅增强了油墨的导电性能，还确保了其优异的柔韧性和对多种基材的附着力。这种导电油墨可以通过丝网印刷或喷墨印刷等技术轻松应用，适用于柔性电子、传感器和能量存储设备等领域。此外，材料的环保特性以及闪蒸石墨烯的可扩展生产工艺，进一步提升了该方法的可持续性。这项研究为开发先进导电油墨开辟了新途径，结合闪蒸石墨烯和POMA的独特性能，以满足下一代电子设备日益增长的需求。

内容链接：闪速石墨烯与聚（邻甲氧基苯胺）用于配制溶剂型导电墨水

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.surfin.2024.104427

4、"Graphene Derived from Municipal Solid Waste"发表在《Small》

填埋长期以来一直是城市固体废物（MSW）最常见的处理方法。然而，由于填埋法具有较高的全球变暖潜力，许多国家正在寻求实施不同的MSW处理方法。其他方法如回收和焚烧要么只能处理一小部分产生的MSW，要么仍然会产生大量的温室气体排放，因此提供了一种不可持续的处置方式。本文报道了通过闪速焦耳加热从处理过的MSW（包括处理过的木材废料）中生产石墨烯的方法。结果表明，与传统处理方法相比，全球变暖潜力减少了71%–83%，净成本为每吨MSW -282美元，前提是石墨烯仅以当前市场价值的5%出售，以抵消闪速焦耳加热过程的成本。

内容链接："从城市固体废物中提取的石墨烯"

原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202311021

作者简介

James M. Tour

       詹姆斯·M·图尔（James M. Tour）是美国著名化学家、纳米技术专家和材料科学家，现任莱斯大学（Rice University）化学系教授，同时担任计算机科学、材料科学和纳米工程等多个领域的教授职位。他是纳米科技领域的国际权威，尤其在碳材料（如石墨烯、碳纳米管）、分子电子学和纳米医学等领域取得了卓越成就。

图尔教授的研究涵盖了从基础科学到实际应用的广泛领域，包括新型材料的开发、纳米机器、分子电子器件、能源存储与转换（如锂离子电池和超级电容器）、以及环境治理技术（如从废弃物中提取石墨烯）。他的团队还致力于开发新型癌症治疗方法和纳米医学技术。

图尔教授发表了大量高影响力的学术论文，并拥有众多专利。他的研究成果不仅在学术界备受瞩目，还在工业界得到了广泛应用。他还是一位活跃的科学传播者，致力于向公众普及科学知识。

图尔教授曾获得多项荣誉和奖项，包括美国化学会（ACS）奖、费曼纳米技术奖等。他的研究工作对推动纳米技术和材料科学的发展具有重要意义。

焦耳热产品咨询热线：18551298526（王经理）

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