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Nature C：5秒级联闪蒸焦耳热快速制备克级材料

Nature C：未来电池回收新方向-闪蒸焦耳热重塑锂电正极材料

环保导电墨水：闪蒸石墨烯与POMA的完美结合，制备多功能导电墨水

James M. Tour：闪蒸焦耳热城市废物秒变石墨烯

从实验到理论：电场在快速焦耳加热石墨烯合成中的关键作用

Nature S：闪蒸碳热还原法，将废旧玻璃纤维增强塑料转化为高纯度碳化硅

Tour教授课题组2024年Advanced Materials:毫秒级闪蒸碳热法合成金属玻璃纳米颗粒

焦耳热大牛James M. Tour：煤基闪蒸石墨烯助力混凝土改性，综合强度提升30%！

1.Nat. Chem.：5秒级联闪蒸焦耳热快速制备克级材料

在现代材料科学中，开发环保的制造方法以减少能耗和资源消耗是一个重要的研究方向。传统的固态材料合成方法通常需要高温和长时间的反应，不仅消耗大量能源，还可能产生有害副产物。为解决这一问题，本文提出了一种创新的级联闪蒸焦耳加热（FWF）技术，该技术能够在常温下，仅用5秒即可合成10种过渡金属二硫化物、3种XIV族二硫化物和9种非过渡金属二硫化物。研究结果显示，FWF法合成的MoSe₂在摩擦性能上显著优于现有的商业产品，展现出其在材料性能提升和可持续制造方面的巨大潜力。

内容链接：Nature C：5秒级联闪蒸焦耳热快速制备克级材料

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

2.Nat. Commun.：闪蒸焦耳热重塑锂电正极材料

随着锂离子电池（LIBs）需求的迅速增长，电池废弃物的积累以及关键金属资源的逐渐枯竭，回收利用变得尤为重要。传统的破坏性回收方法会破坏阴极材料的三维结构，导致资源浪费和环境负担。因此，本文提出了一种基于闪蒸焦耳加热（FJH）的非破坏性回收技术，通过磁性分离和固态补锂处理，能够在无水、无溶剂条件下实现阴极材料的快速回收。该方法能在毫秒级时间内完成反应，保留阴极的完整结构，金属回收率高达98%。回收的LiCoO2（LCO）和LiNixMnyCozO2（NMC）材料在电化学性能上与新材料相当。相比传统方法，FJH技术显著降低了能耗、温室气体排放和成本，具有显著的环境和经济优势。

内容链接：Nature C：未来电池回收新方向-闪蒸焦耳热重塑锂电正极材料

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

3.Surf. Interfaces：闪蒸石墨烯与POMA的完美结合，制备多功能导电墨水

由于传统金属基导电油墨成本高且柔性不足，石墨烯凭借其卓越的导电性和大比表面积在电子器件和传感器领域展现出巨大应用潜力。本文创新性地通过闪蒸焦耳加热法（FJH）快速合成高纯度闪蒸石墨烯（CBFG），并将其与聚(邻甲氧基苯胺)（POMA）结合制备导电油墨。研究采用实验设计法优化了CBFG与POMA的浓度比例，结果显示，当石墨烯和POMA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。这一研究提供了一种低成本、高效能的柔性电子材料解决方案，同时展示了闪蒸石墨烯与POMA在导电油墨领域的协同效应。

内容链接：环保导电墨水：闪蒸石墨烯与POMA的完美结合，制备多功能导电墨水

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

4.Small：James M. Tour：闪蒸焦耳热城市废物秒变石墨烯

随着传统填埋和焚烧处理带来的环境污染和温室气体排放问题加剧，本研究通过闪蒸焦耳加热（FJH）技术，将预处理的城市固体废物（MSW）和废木料混合物转化为石墨烯。FJH技术的优势在于高效转化碳基废料为高质量石墨烯，同时显著降低71%-83%的全球变暖潜能（GWP）。这不仅为MSW的可持续处理提供了新思路，也为石墨烯的低成本、大规模生产开辟了新途径。

内容链接：James M. Tour：闪蒸焦耳热城市废物秒变石墨烯

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

5.J. Am. Chem. Soc.：从实验到理论：电场在快速焦耳加热石墨烯合成中的关键作用

近年来，电场被广泛应用于调控化学反应过程，特别是在降低反应活化能方面取得了显著成效。电场不仅能通过降低化学反应所需的温度来提高反应效率，还能在无机和有机材料的结晶、尺寸控制等方面发挥关键作用。此外，闪蒸焦耳加热（FJH）作为一种高效、快速的纳米材料合成技术，近年来在石墨烯、过渡金属硫族化物等材料的制备中表现出巨大的潜力。然而，现有研究主要集中在热效应，电场效应的作用尚未得到充分研究。基于此，本文探讨了电场在FJH石墨烯合成中的具体影响。研究结果表明，电场可显著降低无定形碳向有序石墨烯转化的活化能。通过调节电流和脉冲宽度，精确控制材料从无定形碳到涡流石墨烯，再到有序石墨烯的相变。实验还发现，电流不仅推动纳米晶体成核，还能在较低能量下提高石墨烯的质量和产率，为电加热合成策略提供了新的思路和方向。

内容链接：从实验到理论：电场在快速焦耳加热石墨烯合成中的关键作用

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c02864

6.Nat. Sustain. ：闪蒸碳热还原法，将废旧玻璃纤维增强塑料转化为高纯度碳化硅

现有的废弃玻璃纤维增强塑料（GFRP）处理方式如填埋和焚烧，导致资源浪费并造成环境污染。本文提出了一种高效的闪蒸碳热还原法，通过无溶剂、低能耗的工艺，在极短时间内将不同类型的GFRP转化为碳化硅（SiC）。通过调控操作条件，实现了对3C-SiC和6H-SiC的高效选择性合成，转化率超过90%。研究表明，3C-SiC作为锂离子电池负极材料，展现出优异的可逆容量和循环稳定性，性能优于6H-SiC。

内容链接：Nature S：闪蒸碳热还原法，将废旧玻璃纤维增强塑料转化为高纯度碳化硅

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

7.Adv. Mater. ：毫秒级闪蒸碳热法合成金属玻璃纳米颗粒

金属玻璃因其无序的原子结构，具有优异的机械性能和催化活性，在催化、生物医学和微工程领域有广泛应用。然而，传统的合成方法受限于体相材料的制备，特别是微纳米尺度上需要极高的冷却速度和精准的成分控制，增加了合成难度。本文开发了一种通过闪蒸碳热反应（FCR）技术来快速合成金属玻璃纳米粒子。该技术通过毫秒级的快速加热和冷却，显著扩展了金属玻璃的组成空间，增强了纳米尺度下的玻璃形成能力，成功合成了多种新型金属玻璃材料，并且在催化性能上优于传统晶态金属。

内容链接：Tour教授课题组2024年Advanced Materials:毫秒级闪蒸碳热法合成金属玻璃纳米颗粒

原文链接： https://doi.org/10.1002/adma.202309956 

8.ACS Appl. Mater. Interfaces ：焦耳热大牛James M. Tour：煤基闪蒸石墨烯助力混凝土改性，综合强度提升30%！

随着全球对混凝土需求的增加，沙石等天然骨料的过度开采引发了环境问题。为应对沙石短缺，研究通过闪蒸焦耳加热（FJH）将煤衍生的冶金焦炭（MC）制备成闪蒸石墨烯（FG），并完全替代混凝土中的细骨料。结果显示，合成的闪蒸石墨烯骨料（FGA）使混凝土重量减轻25%，韧性、峰值应变和比压缩强度分别提升32%、33%和21%，仅比杨氏模量下降11%。该技术为可持续建筑材料提供了新的解决方案 。

内容链接：焦耳热大牛James M. Tour：煤基闪蒸石墨烯助力混凝土改性，综合强度提升30%！

原文链接： https://doi.org/10.1021/acsami.3c15156

赛因脉冲电闪蒸反应器FJH-2024A Plus

赛因新材料推出2024款先进的毫秒脉冲电闪蒸焦耳热反应器，自动化控制各种放电参数，可以将克级原料在1秒内最高升温到4000K，也可以实现几十分钟稳定的5000-8000K等离子体，可以在3000K内精确控制加热温度，可以毫秒控制放电达到3000K热冲击，为广大材料研究人员提供了一种新的纳米材料合成手段。

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