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石墨烯往事(论文小说)师妹表示看后,对科研有令人眼前一亮的理解(资源下载)
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这是一个科研路上遇到石墨烯的博士写的小故事,从茫然到坦然的一段历程....... 连续一周入选科学网博文精选,可以当小说来看的科研笔记;留给师弟师妹的礼物,科研还是可以折腾一下子的! 网友表示:对科研活动产生了令人人眼前一亮的看法 ![]() 吐槽下自己:好端端地在实验室搞科研,写论文,最后竟然写成小说了!这是要开辟科研小说流的节奏么…… 石墨烯往事(一)——和朱清时校长的聊天 我原本以为他会跟我讲当年是如何立志成为一位科学家,并为了那个信仰而奋不顾身地奋战在实验室里。结果,事情并不是这样发展的…… 石墨烯往事(二)幸运的开端——溶剂热法还原氧化石墨烯(1) 抱着那么一丝希望,我和导师俩人兴冲冲地跑去商城抱了一台家用微波炉回来尝试先。结果,奇迹出现了! 石墨烯往事(二)幸运的开端——溶剂热法还原氧化石墨烯(2) 这一类工作,我称之为“辅助性质的研究”,区别于很完整的一套工作;只是对某一个环节过程的揭示,但是能给其他人在后续工作上提供参考和启发....... 石墨烯往事(三)抢时间——化学法还原氧化石墨烯(1) 由于前面的工作比较顺利,所以在2009年底的时候,我的研一第一学期时已经有了2篇文章,达到了学校拿博士学位的文章要求…… 石墨烯往事(三)抢时间——化学法还原氧化石墨烯(2) 文章一开始是投给RSC旗下的EES,修改后审稿人都同意了,但最后关头,编辑犹豫了!!把文章转到了《Nanoscale》发表?! 石墨烯往事(四)插曲——波折与选择 经历那段时期的一系列事件,对于朱清时校长当时的真诚,我开始有了深深的感触,他的那句话也让我一直牢记在心…… 石墨烯往事(五)有趣的自组装——三维石墨烯的故事(1) 导师看后,大喜,“有料!”这里要说一下,为什么同样的东西,在我当时的眼里看不到价值,而导师见到之后就能眼冒金光呢? 石墨烯往事(五)有趣的自组装——“烯网恢恢,疏而不漏”(2) 氧化石墨烯片本身便可以被看成是二维单元,由他们自组装形成的凝胶便构成了一类新的三维网络结构,这个过程就像我脑子里的情景千万张网一同捕捉纳米颗粒,于是我灵光一闪…… 石墨烯往事(五)有趣的自组装——冰模板的故事(3) 所以当文章审稿人提出我们是不是测试的样本太少的时候,我很委屈,把之前那些失败的各类数据都丢给他看;而编辑也很理解地接受了…… 石墨烯往事(六)信念的力量——泡泡拼接氧化石墨烯薄膜(1) 在我博士毕业论文答辩的时候,有位老师问我最得意的工作是哪一项,当时我的第一反应就是下面要说的“泡泡拼接氧化石墨烯薄膜”工作了。因为在做这个工作的时候,我有一种践行自己信念的骑士精神…… 石墨烯往事(六)信念的力量——和同路人的故事(2) 有趣的是,当年曾一起抱怨科研的几个老兄,现在都已经奋斗在了高校和科研院所的岗位上,看来当初的抱怨是生活中的一点调味剂罢了,信念才是主旋律嘛…… 石墨烯往事(七)重新发现——Zn-GO原电池的故事(1) 有些失落,原本以为我是第一个做这件事的人,可惜不是;有些感动,因为和科学前辈不约而同地做了相似的实验;有些小伤感,当年做这些工作的人是否知道有一天石墨烯领域的研究会迎来如今的盛况呢? 石墨烯往事(七)重新发现——电化学法加工石墨烯材料(2) 我在前面三维石墨烯工作部分曾经提到过概念对于一个工作在制高点上的重要性,这里我需要提一点,提出概念和真正解决问题是两码事…… 石墨烯往事(八)插曲——和通用电气(GE)的故事 我很想知道在那些不做炭材料研究的科学前辈眼里,石墨烯是一个怎么样的材料,尤其是能够与代表了工业技术高大上的GE前辈们面对面…… 石墨烯往事(九)收尾与新生力量——超级电容皮带与小师弟 所以有时候觉得很有趣,在我即将离开实验室的时候能看到仿佛当年自己刚进实验室时好奇探索的情景,这或许就是一种缘分吧…… 石墨烯往事(十)答辩和总结 “你做的工作很漂亮,基本符合到我们学校当特任教授的条件了。” 当时我心里乐开花;不过嘴上我还是这么说的“我想到企业里去做研发。”(后来才从导师那里听说人家是认真的,我#¥%&*…… 石墨烯往事(十一)开启新的探索 不少人曾问我为什么不出国去做博后,回来后在高校做学术。应该说这确实是一条被无数人证明过切实可行的路,不过…… 结语 你高兴地努力伸手去摘枝头的果实,我微笑地守护着正在发芽的种子。 附件已更新[ Last edited by wuyuefeng on 2015-4-5 at 09:59 ] |
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本内容由用户自主发布,如果其内容涉及到知识产权问题,其责任在于用户本人,如对版权有异议,请联系邮箱:xiaomuchong@tal.com - 附件 1 : 石墨烯材料的化学调控、组装及其性能研究.pdf
- 附件 2 : 《石墨烯往事》精装版全文.pdf
- 附件 3 : 博士论文答辩PPT.pdf
2015-03-27 15:42:44, 7 M
2015-04-03 09:32:46, 4.03 M
2015-04-03 09:33:05, 6.91 M
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wuyuefeng: 回帖置顶 2015-03-30 16:57:45
supernatural: 金币-2, 违规存档, 不允许哎帖子里留下公司名字及联系方式,警告一次 2015-03-31 10:35:30
wuyuefeng: 回帖置顶 2015-03-30 16:57:45
supernatural: 金币-2, 违规存档, 不允许哎帖子里留下公司名字及联系方式,警告一次 2015-03-31 10:35:30
2楼2015-03-27 09:53:38
wuyuefeng: 回帖置顶 2015-03-30 16:59:08
3楼2015-03-27 10:01:51
wuyuefeng: 回帖置顶 2015-03-30 16:58:39
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石墨烯往事(四)插曲——波折与选择 2010年的时候,家里发生了很大的变故,这些事情对我到底产生了多大的影响我至今也无法衡量。或许有的事情过去了,但是事件本身却在心里种下了一颗不易枯萎的种子,谁也说不清。我感到深深的恐惧和无奈,才发现原来自己根本就帮不上家里什么。也因此,让我对金钱的看法发生了改变,或许后来的一些选择在那时候就已经有所铺垫了。事实上,我当时对自己的学术选择都发生了怀疑,有一段时间四处搜寻所谓的高薪行业。不过后来冷静下来,仔细分析自己的能力后发现还是从事技术类型的工作适合自己。 当时虽然在石墨烯研究上发表了若干篇文章,但是说实在的,对于毕业后的工作心里实在没底;总觉得石墨烯距离应用还是太遥远了。那时候,国内锂离子电池方面的公司发展迅猛,所以带动了相关专业学生的就业,考虑到这些因素,我想转到锂离子电池方面做研究;科大的硕博连读,在研二下学期进行转博答辩后就直接转入博士生阶段。当时我跟导师说了自己的想法,导师虽然不舍但考虑到我的情况还是同意了。于是我跑去找陈春华老师,希望能够到他门下做博士生阶段工作,可惜当时他那边名额已经没有了,不过他还是很支持我在那边实验室做些电池方面工作的。应该说在科大,各个课题组之间相互合作的气氛还是很浓烈的,这也给学生开拓视野提供了很大的帮助,真得非常感谢那些课题组。 后来,伴随着石墨烯在应用领域的发展,我将自己的研究方向定位到了电子类方向上,同时也在电化学和电池等领域自学和探索。而当时就是希望毕业后能够有能力和资格进入这些领域去从事研发工作。 经历那段时期的一系列事件,对于朱清时校长当时的真诚,我开始有了深深的感触,他的那句话也让我一直牢记在心。后来,我就到处找哪些奖学金可以申请,因为到处找奖学金也让我有幸接触到位于上海的通用电气研发中心(GE CTC),结交了炭材料以为更大科技圈里的新朋友,详细内容日后会提。 (未完待续......) |
18楼2015-03-28 07:36:43
wuyuefeng: 回帖置顶 2015-03-30 16:58:31
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石墨烯往事(五)有趣的自组装——三维石墨烯的故事(1) 上节里回忆了一些曲折的事情,只是想说自己也不是那种石墨烯的狂热粉丝,也有过深深的迷茫,最终我还是选择了留下来,所以才有后面的故事可以讲。扯远了,拉回来继续聊石墨烯。 关于三维石墨烯方面的研究,现在已经是该领域的一个研究热点之一了。我们刚开始做这些工作的时候是在2010年春,当时并不清楚这样一个概念会受到热捧。事实上,我在前面就有所提及,第一次做出石墨烯凝胶小球是在含硫还原剂还原氧化石墨烯的时候。一开始,觉得凝胶小球有点意思,捏着有一定的弹性,我跟实验室的老赵开玩笑说“感觉像是块有生命力的肉”。可是在它吸水性能或者是弹性上都逊于高分子凝胶,因此没有给予多大关注。 后来,实验室的韩师兄和导师在研究石墨烯和高分子复合的凝胶,看到他们那糊糊的东西,我突然觉得之前的石墨烯小球更像是水凝胶,于是赶紧拿给导师看。导师看后,大喜,“有料!” 这里要说一下,为什么同样的东西,在我当时的眼里看不到价值,而导师见到之后就能眼冒金光呢?估计很多刚开始研究的同学都会有一种观点——研究工作必须要比现在文献里有的东西更优秀才能够算得上是研究成果。这种要求应该说是好的,但如果你研究的是一类新的东西,那么其中的可比性就很难衡量了。而导师为什么觉得有料呢?因为这是研究领域里一个新的概念,也就是一个“制高点”,后人开展工作都要参考你,也就意味着高影响力。所以我们会发现有些工作数据本身做得并不是很漂亮,但是期刊也依然乐于接收相关的文章。 之后,我们对石墨烯水凝胶展开调研,可惜清华大学的石高全老师课题组已经在《ACS Nano》上先行发表了,不过他们当时是用水相溶剂热的方法合成水凝胶,这是一个封闭的自加压的体系。相比于此,我发现常压下很多还原试剂在还原氧化石墨烯过程中都会形成石墨烯水凝胶,对石墨烯水凝胶的加工更加简便。为此,我还特意设计了各种形貌的水凝胶,从球形、梨形,圆柱形到棒形等等,都可以根据反应器形状来获得。后来,石老师课题组利用细长管子作为反应容器来制备石墨烯纤维,相关工作发表在AM上,应该说思路基本也是一致的,可惜我当时脑子里还没有纤维这样的概念。 除了石墨烯水凝胶之外,我们也研究了冷冻干燥后获得的纯石墨烯气凝胶,以及不同含水量状态下的干态石墨烯凝胶。发现水凝胶很脆,但是烘干后水凝胶可以收缩成致密的高强度“石墨烯干”,同时石墨烯的电导率也与密度息息相关。后来有人报道一定形状的石墨烯齿轮等小零件基本上就是基于这样一个原理。 关于应用方面,当时我们实验室还没什么积累,所以先做了简单的染料吸附实验,发现水凝胶的吸附能力远大于干燥后的石墨烯粉体,当时不知道这涉及到所谓的离子通道;但是做完之后觉得还不够分量,于是又进行了漏油的吸附测试,并发现有趣的现象——吸附的油可以直接燃烧去除,但是石墨烯气凝胶基本没什么损耗。类似的实验甚至新闻后来都有报道,我想还有更多小组都有过尝试,实际上在做碳纳米管的时候就已经有人报道过了。 应该说一开始对这项研究的期望还是挺高的,可惜这些工作并不被编辑赏识,当时给出的答复是我们的工作虽然很有趣,可是没法让人看到它的重要性。为了能够证明我们工作的价值,我们又在超级电容上面挖掘潜力应用。这个过程比较痛苦,当时在科大也没听说谁在超级电容器方面开展工作的,所以我只能根据有限的文献和书籍自学,很多概念性的东西也是一头雾水。比如说当时提到的单电极比电容与双电极下的电池比电容,两者并不是一个概念;在对称电极情况下,前者是后者的4倍,一开始没弄清楚发现自己测出的数值为什么比文献报道低那么多,后来想明白这个问题,其实就是单片电极上的电压只占两极电势差的一半,而质量又只有总质量的一半,就这样总算是搞明白为什么是4倍了。 最后这项工作发表在《Nanoscale》上,值得一提的是,这项工作引起了RSC编辑人员的兴趣,我们的工作以《Graphene Goes 3D》为题在RSC的官方网页和《Chemistry World》进行了报道。当时对我们来说,可谓是意外的惊喜吧。当时的新闻稿可以参见http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2011/June/23061102.asp 这项工作在发表之后,陆续收到国内外一些同行的询问,很多人都提到很难获得强度较高的石墨烯凝胶体。这主要是由于各家所用的氧化石墨烯片尺寸上的差异造成的,通常在2mg/mL以上采用还原剂还原是可以获得胶体的,但是如果片尺寸过大就会造成组装堆积密度比较稀疏,也会降低三维结构的强度,而通常几微米级别尺寸的氧化石墨烯制备出的水凝胶强度比较理想。 后来,沈阳金属研究所成院士课题组在《Nature Materials》上发表了CVD模板法制备3D石墨烯的工作,使得三维整体式石墨烯材料又向前推进了一大步。总之,之后三维石墨烯概念就火起来了。 (未完待续......) 图片5.png 图片6.jpg |
19楼2015-03-28 08:50:00
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wuyuefeng: 回帖置顶 2015-03-30 16:58:13
supernatural: 金币-2, 屏蔽内容, 违规存档, 不允许哎帖子里留下公司名字及联系方式,警告两次 2015-03-31 10:37:02
wuyuefeng: 回帖置顶 2015-03-30 16:58:13
supernatural: 金币-2, 屏蔽内容, 违规存档, 不允许哎帖子里留下公司名字及联系方式,警告两次 2015-03-31 10:37:02
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28楼2015-03-30 08:06:53
wuyuefeng: 回帖置顶 2015-03-30 16:58:07
30楼2015-03-30 09:39:34
wuyuefeng: 回帖置顶 2015-03-30 17:00:58
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由于技术原因,该帖更新到此为止;(貌似这里不适合连载模式,标题已没法及时更新) 本帖共包括以下内容:石墨烯往事(三)抢时间——化学法还原氧化石墨烯(1) (已更) 石墨烯往事(三)抢时间——化学法还原氧化石墨烯(1) (已更) 石墨烯往事(四)插曲——波折与选择 (已更) 石墨烯往事(五)有趣的自组装——三维石墨烯的故事(1) (已更) 石墨烯往事(五)有趣的自组装——“烯网恢恢,疏而不漏”(2) (已更)[ Last edited by wuyuefeng on 2015-3-30 at 08:24 ] 石墨烯往事(五)有趣的自组装——冰模板的故事(3) (已更) 新的石墨烯往事续集,会重新独立发帖更新。 为了加强板块间的流动性,石墨烯往事后半部分会在其他板块发布,在此留下链接,方便感兴趣的同学参考阅读。 石墨烯往事(六)信念的力量——泡泡拼接氧化石墨烯薄膜(1) |
31楼2015-03-30 12:45:46
10楼2015-03-27 13:38:23
17楼2015-03-27 21:45:42
26楼2015-03-28 12:26:03
5楼2015-03-27 10:18:19
7楼2015-03-27 10:56:07
8楼2015-03-27 12:30:38
9楼2015-03-27 13:34:03
11楼2015-03-27 14:41:23
12楼2015-03-27 14:56:57
13楼2015-03-27 15:49:04
14楼2015-03-27 16:00:29
16楼2015-03-27 16:13:26
21楼2015-03-28 09:41:51
22楼2015-03-28 09:49:04
23楼2015-03-28 10:26:46
24楼2015-03-28 10:27:04
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
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25楼2015-03-28 11:37:09
27楼2015-03-28 12:26:32
29楼2015-03-30 08:07:21
34楼2015-03-30 16:51:48
35楼2015-03-30 16:57:23
36楼2015-03-30 17:37:57
37楼2015-03-30 19:50:09
38楼2015-03-30 20:11:48
39楼2015-03-30 20:38:23
40楼2015-03-30 20:46:32
41楼2015-03-30 20:48:46
42楼2015-03-30 20:50:27
43楼2015-03-30 21:34:48
46楼2015-03-31 09:17:57
47楼2015-03-31 09:20:23
48楼2015-03-31 14:32:53
49楼2015-04-02 12:36:41
50楼2015-04-02 12:41:55
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2015-03-27 10:13
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2015-03-27 16:02
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wuyuefeng20楼
2015-03-28 09:01
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2015-03-30 13:10
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wuyuefeng33楼
2015-03-30 13:20
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