科研进展

河北工业大学廉菲、中国矿业大学朱荣涛团队最近在《Renewable and Sustainable Energy Reviews》上发表了一篇综述，把一种叫闪蒸焦耳热（FJH） 的技术从头到尾讲透了。这技术发源于莱斯大学James Tour课题组，这几年从实验室冲到了产业化前沿：秒级回收电子垃圾中的稀土（收率90%）、公斤级连续产石墨烯（0.5 kg/h）、废旧锂电池无酸回收，一个比一个硬核。

研究团队制备了三种不同类型的纳米堆垛薄膜，包括纯MXene薄膜、掺杂Fe₃O₄纳米颗粒的MXene薄膜（MXene/NP）以及氧化石墨烯/海藻酸钠复合薄膜（GO/SA），并将它们以悬臂方式固定于热水浴（40°C）上方相同高度。

该工作以二维 GaN 与 graphene 构成的范德华异质结为研究对象，围绕 “如何利用高精度机器学习势理解并提升 GaN 基二维器件热管理能力” 这一核心问题展开研究。

该研究系统探讨了生物质组分的石墨化潜力，总结了低功耗制备技术，并从全生命周期评价（LCA）与环境、社会和治理（ESG）角度评估了生物质基石墨碳（BBGC）的独特优势。

本文全面综述系统总结了石墨烯、MXene、MOFs、TMDs、LDHs、COFs等多种2D材料在重金属污染去除的最新进展。其中，氢化石墨炔（HsGDY）对Pb²⁺的吸附容量达2390 mg/g，rGO-PDA/Co-ZIF-8为1217 mg/g，ZIF-8@iCG为1277.4 mg/g，SrFe₂O₄/S-MXene对Hg²⁺达838.99 mg/g。该综述首次系统阐明配位键合在2D材料吸附重金属中的关键作用，为设计下一代高效吸附剂提供了理论依据。

本文系统综述晶圆级二维材料的关键制备技术，从面内单晶外延、垂直同质结构外延、可规模化异质结构外延，到人工转移堆叠与界面调控，全面梳理对称性引导外延、台阶引导外延、界面工程、偏析外延、远程外延与确定性堆叠等核心策略，结合系列关键图表深入阐释结构 — 界面 — 性能的构效关系，明确低温非晶格匹配外延、晶圆级精确转角控制、原子结构与器件性能关联表征等前沿方向，为理性设计大面积二维范德华功能结构提供统一框架与路线指引。

该研究通过改进后的共价修饰法，实现手性氨基酸（如脯氨酸Pro）在GO纳米片表面的高效接枝，制备出选择剂高负载的Pro-GO复合纳米片，后采用真空抽滤使之自组装成膜。原子力显微镜（AFM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、XPS能谱分析、接触角等表征结果证明氨基酸高效修饰，膜结构呈规整的层状排列，且亲水性增强。

本文系统阐述了石墨烯与MXene新型二维材料的跨尺度组装，实现二维材料优异微观特性向宏观纤维组装体性能的高效传递，正让这根 “神奇纤维” 从实验室走向现实，织就智能穿戴的无限未来。