科研进展

在本文研究中，纳米结构氧化锌作为制备锂电池正极材料的组份之一。这种基于类石墨烯结构的材料由于存在各种含氧官能团，能够在电流形成过程(放电)过程中与阳极活性物质的离子形成不可逆键，从而显示出高的放电比容量。对氧化石墨烯在电化学还原过程中表面生成的产物进行了分析，并提出了可能的机理。除上述机理研究外，本文还为开发高比能量、高性价比、实用化的一次锂电池打开了大门。

到目前为止，大多数关于基质润湿性的研究都是在宏观层面进行的。润湿性的宏观测量通常是通过测量水接触角(WCA)来确定的，水接触角是水滴相对于基材表面的角度。然而在分子水平上准确测量基材和水之间的界面所发生的事情目前是非常困难的。

现有的研究工作通常从锂硫电池正极材料改性的角度出发去解决锂硫电池中“穿梭效应”的问题，这些研究能够很大程度上抑制锂硫电池的“穿梭效应”，然而这些方法也有着成本高昂以及不能同时解决锂负极腐蚀的问题。因此，如果有一种简单易行的方法抑制锂硫电池中“穿梭效应”的同时也防止锂负极的腐蚀就能够很好的促进锂硫电池的商业化。

段继周介绍，课题组发现，氧化石墨烯/氧化锌量子点纳米杂化材料在水性环氧涂层的防腐和防污性能提升方面有独特作用，通过氧化石墨烯和氧化锌量子点的共价杂化及功能化修饰，搭建了点-片结构的二维纳米杂化材料，使得涂层的综合力学性能得到显著提升，且达到长效防腐和绿色防污的双重作用。这归因于氧化石墨烯、氧化锌量子点和氨基硅烷之间的协同效应，同时也证明了纳米杂化物在一个涂层系统中结合不同纳米材料的优势而摒弃劣势的可能性及重要性。

为了调整材料中的电子数量，催化冷凝器是由一系列薄膜堆叠排列而成的。顶层是 4 纳米厚的氧化铝（Alumina），它位于一层石墨烯上，下面是一个绝缘体，底部是一个导体。当电压被施加到石墨烯和导体层时，氧化铝中就会产生一个电荷。这改变了它的表面特性，使它能够像催化剂一样发挥超出其等级的作用。

理论计算表明，在石墨烯的缺陷结构中，相邻的5-7缺陷结构（也就是我们熟知的奥甘菊环）能热力学稳定的存在，且具有较低的形成能，同时对体系的电子结构造成较大的影响。鉴于此，香港大学刘俊治教授及其博士生费乙洋等人对精准合成具有5-7缺陷结构的稠环芳烃分子进行了系统性的评述工作。

于此，受细胞膜的启发，伦敦大学学院Marc-Olivier Coppens和Yanan Liu制造了一种石墨烯纳米网 (GNM) 膜，包括具有亲水门的水通道蛋白，用于选择性传输和和疏水通道，可降低与水的摩擦，从而实现快速的水传输，以及亲水聚合物刷上膜表面抗污染。

工程学教授阿尔伯特·拿督（Albert Dato）和他的能源与纳米材料实验室的学生的一项意想不到的发现，具有令人兴奋的潜力，可以使用气相合成石墨烯（GSG）和其他纳米材料制造坚固的憎水涂层。Dato，Weston Miller ‘ 21和Makenna Parkinson ‘ 23的研究发表在ACS Materials Letters和Chemical & Engineering News上。