科研进展

将具有强拉电子基团的酞菁和四苯基卟啉通过自由基加成反应依次键连到石墨烯表面，石墨烯在形成的三元杂化体系中起到桥连作用，延长了杂化体系的电荷分离态，增强了该有机-无机纳米共轭材料的三阶非线性性能。

“石墨烯的力量在于其扁平的二维结构，由已知最强的化学键连接在一起，”de Heer 介绍称，“从一开始就很明显，石墨烯的小型化程度要比硅强得多，可以制造出更小的设备，同时可以用更高的速度运行，产生的热量也小得多。这意味着，在原则上，石墨烯芯片可以比硅芯片封装更多的元器件。”

为了创建新的纳米电子学平台，研究人员在碳化硅晶体基板上创建了一种改良形式的外延石墨烯，用电子级碳化硅晶体生产了独特的碳化硅芯片。

与裸铜相比，GL铜的功率密度提高了5倍，电流密度提高了4倍。GL可以缓解底层铜表面点蚀的问题，并将甲醇脱氢的电荷转移阻力降低了4个数量级。作者提出的铜电极上无催化剂甲醇脱氢方法可以提高燃料电池技术的整体持续性能。

本报告旨在阐述一种高效的紫外（UV）激光直写法制备氧化石墨烯(GO)/还原氧化石墨烯(RGO)纸的方法。由于去除含氧基团，在氧化石墨烯薄膜一侧引入层状微纳结构。采用适当的激光功率对氧化石墨烯薄膜进行单面还原。在乙醇蒸汽中，基于氧化石墨烯/还原氧化石墨烯纸的致动器在60 s内达到稳定变形，30 s内可恢复变形，显示了有机分子的刺激响应特性，具有潜在的应用价值。制备的GO/RGO纸显示了由乙醇蒸汽触发的各向异性变形，并可能使刺激响应致动器的潜在应用成为可能。激光辐照法具有效率高的优点。

北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所、人工微结构和介观物理国家重点实验室路建明研究员课题组在氮化硼与双层石墨烯晶格对齐形成的摩尔超晶格体系中发现了极大的铁电极化，其电荷面密度高达1013cm-2，远超过摩尔窄带所容纳的电子密度；高达5pCm-1的界面极化位于人工堆垛范德华异质结中最高界面铁电之一。

他们将二维石墨烯材料代替传统的金属电阻加热器，大幅提升了原位加热芯片的性能。该加热芯片可在26.31 ms内加热至800 ℃，功耗仅为0.025 mW/1000 μm2。同时，在加热至650℃时，芯片因加热产生的形变仅约为50 nm，相比传统的金属加热芯片，该形变降低了约两个数量级，有效解决了在加热过程中芯片观察窗口因受热形变引发的失焦问题。

科学家们采用了聚合物乳胶球并添加了氧化石墨烯。通过干燥该溶液，就像干燥油漆一样，氧化石墨烯被困在球体之间，随着添加更多的石墨烯，片材最终在乳胶膜内形成“渗透”网络。然而，由于氧化石墨烯不导电，科学家们进行了一些温和的加热以消除化学缺陷（150°C，类似于用于干燥油漆的热风枪的温度）。当他们这样做时，他们发现薄膜不仅像预期的那样变得导电，而且比完全由石墨烯制成的薄膜更具导电性。原因是片材被困在乳胶球之间（而不是随机排列），温和的加热启动了石墨烯的化学改性，石墨烯反过来化学修饰聚合物以产生小分子，这些小分子交联（形成化学桥之间）片材，从而显着提高其导电性。

干法球磨机械化学法已被用于制备边缘功能化石墨烯，其原理为利用球磨机械效应破坏石墨中的碳-碳键断裂形成相应的碳（离子）自由基，进而与干冰、草酸、SO3等磨剂反应，在碳自羧由基上引入羟基或磺酸基。由于石墨C-C键能（710 kJ mol−1）较大，采用上述“惰性”磨剂共磨不仅耗时（12-48 h）、耗能（转速500 rpm），而且其共轭结构不可避免地被部分破坏，因此，制得的石墨烯后续仍需采用600 °C以上的高温热处理以提升其导电性。

香港城市大学张华教授团队在Acc. Chem. Res.期刊综述了二维纳米材料的一般研究背景以及以二维纳米材料为模板制备复合材料的目的，总结了团队在二维纳米材料为模板制备复合材料方面的进展和一些其他代表性工作，特别强调了以石墨烯、二维过渡金属硫化物和二维金属为模板制备复合物的工作。