科研进展

高功率RJH工艺使用放大的焦耳加热系统，在石英管中压缩100克炭黑，在几分钟内达到3000摄氏度的温度。将炭黑转化为石墨烯的过程包括预热和石墨化阶段，能耗极低，约为每公斤5千瓦时，相当于每公斤0.50美元的成本。理论上，一个设备每年有可能产生多达5吨的石墨烯。氧化硼和三聚氰胺等添加剂用于直接大规模生产掺杂石墨烯。

我们以煤为前驱体，通过激光诱导法成功合成了一种具有优异特性的几层多孔石墨烯基材料。C-LIG 具有类似蜂窝状的形貌，并具有多孔特征，主要为介孔结构，同时在孔壁中观察到许多尺寸较小的孔。

另一项重要技术创新是采用石墨烯纳米流体作为传热介质，代替传统蒸馏水。这种先进传热介质具有卓越导热性，实验显示，仅2克/升浓度的石墨烯纳米流体，便可将导热性能较蒸馏水提升50%（图1d）；其纳米颗粒直径只有0.8微米，远小于流体通道的150-500微米宽度，避免了堵塞风险。X射线断层扫描证实，镍钛管在950兆帕应力下仍能保持均匀压缩形变，未发生屈曲失效。

报告中，丁松园教授以“石墨烯基纳米红外光子学和光电子学”为主题，介绍了其团队近年来发展的一种快速升降温化学气相沉积方法，进而制备出了较高质量的少层石墨烯包覆氧化亚锰纳米结构，并就该新型领域面临的机遇和挑战进行了系统的阐释和论述。

在这项工作中，石墨烯是通过液相剥离 PPC 制成的，剥离后的石墨烯/PPC 用于生成可打印油墨。作为一种分散剂辅助剂，PPC 可改善石墨烯的剥离、分散稳定性以及在低表面张力（<30 mJ m-2）溶剂中的再分散性，从而有助于配制出理想的油墨，在不同基底上进行高效气溶胶喷射印刷。此外，PPC 的分解温度低，易于从印刷的石墨烯中热去除，因此只需 220 °C 的温和后处理温度即可实现高导电性。

通过激光诱导技术在聚酰亚胺（PI）薄膜上制备多孔石墨烯（LIG）。采用水热法将纳米二氧化钛（TiO₂）引入多孔石墨烯中，形成光热-光催化复合材料。利用激光诱导前向转移技术（LIFT），将复合材料沉积到无尘布表面，构建三维蒸发结构。

新系统使用激光处理过的聚酰亚胺薄膜（即激光诱导石墨烯（LIG））制成的专用红外线加热器，将这些步骤整合在一起。这种超薄加热元件可提供精确的温度控制，在整个打印过程中，打印食品层的表面温度可达 137°C，侧面温度至少保持在 105°C，而耗电量仅为 14 瓦，仅为传统烤箱和空气炸锅 1000-2000 瓦耗电量的一小部分。

团队发现，可以通过聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚合物界面耦联方式，将单层整片石墨烯组装到钙钛矿薄膜表面，从而实现两者的高均匀度、多功能性集成。由此，一个新型太阳钙钛矿电池器件形成。得益于石墨烯出色的机械性能和聚合物的耦合效应，钙钛矿薄膜的模量和硬度提高了两倍，并显著限制了在光照条件下的晶格动态伸缩效应。