新工艺

粉末冶金模板法制备三维石墨烯泡沫材料

在国家自然科学基金重点项目等资金资助下，天津大学赵乃勤教授团队与美国Rice大学J. Tour教授团队合作，通过全新的粉末冶金模板法成功获得了三维石墨烯泡沫材料。该种材料不仅具有良好的性能，同时还具有良好的自支撑能力和结构稳定性。

具有自支撑、结构稳定性高、比表面积大等优点的三维石墨烯材料是一个重要的发展方向。制备三维石墨烯的传统方法包括化学气相沉积原位生长法、固体碳源生长法、水热自组装法等，所制备的三维石墨烯材料或多或少会出现结构稳定性差、难以自支撑、晶化程度低等缺点。

研究人员将金属粉末与蔗糖均匀分散到去离子水中，使蔗糖均匀包覆在金属粉末颗粒表面，然后用传统粉末冶金冷压法压制成型，复合块体在氩气/氢气混合气氛保护下高温煅烧，即可一步获得原位生长的三维石墨烯泡沫材料。该方法中，蔗糖为固体碳源，石墨烯在烧结的金属颗粒骨架的表面/界面处原位生长，最终获得的材料由颗粒状碳壳与二维石墨烯构成。该材料具有较高的比表面积（1080m2/g）、导电性（13.8S/cm）和晶化程度，和良好的结构稳定性。该三维石墨烯泡沫在水流作用下不发生破裂，并可承受超过150倍自身重量的载荷，卸载后可以实现回弹。通过改变金属粉末成分、添加剂成分，设计不同结构的模具，可以用于制备不同种类和形状的三维碳纳米材料。该方法也为开发制备新型碳纳米材料、三维结构增强体复合材料提供了新方法和新思路。

基于低频振荡的微点阵阵列/图案化制备系统制备生物芯片

生物芯片是生物分子相互作用研究的主要高通量手段，生物芯片技术具有高通量、样品消耗量少、灵敏度较高、自动化等优势。生物芯片仪器系统通常包括芯片制作单元和检测单元两个独立部分。目前商品用生物芯片制作系统大多采用基于机械手的合成后点样法，因制备工艺复杂，价格非常昂贵，使用成本较高。

长春应用化学研究所王振新研究小组在国家自然科学基金委科学仪器研制项目的支持下，研制开发出一种基于低频振荡的微点阵阵列/图案化制备仪器系统，并于3月10日通过了国家自然科学基金委的验收。

该仪器基于非接触式压电振荡技术，采用点样针与压电驱动分离的点样方式实现点样；使用的毛细管点样针便于更换、清洗，制作成本较低；通过振荡频率和振幅等参数来调控点样体积，实现了单个样品点直径在几十微米至几百微米尺度内、点样量在几百皮升至几十纳升之间的微阵列点阵制作；不仅适用于液体点样，还可以推广到粉体及固液混合物的微量分配应用中；不仅可以应用于间断性的非连续微点阵阵列制备，还可以推广到连续的微图化制备中。