科研进展

近日，Frontiers of Physics在线发表了国家纳米科学中心刘前研究员课题组的综述论文，该团队综述了基于石墨烯及其衍生物、过渡金属硫化物和六方氮化硼等新一代忆阻器的发展，以及其忆阻机制的研究进展。

该文章以普鲁士蓝为前驱体，在惰性气氛下直接退火制备多层富氮石墨烯壳层包覆过渡金属二元合金和三元合金，进一步磷化形成磷掺杂FeCoMo三元合金内核，磷起到桥连三元合金和N掺杂石墨烯壳层的作用，在碱性和酸性电解液中均获得了优异的HER性能。

加州大学圣塔芭芭拉分校Andrea F. Young等报道在Bernal双层石墨烯中观测发现自旋极化超导现象，这种现象产生的原因是在较高的垂直电场中，双层石墨烯中形成对应于马鞍点的范霍夫奇点。这项工作基于结构简单的石墨烯双层材料，为更好的理解超导提供机会，有助于发展可操作的超导材料。由于该工作具有非常重要的意义，于韦斯屈莱大学Tero T. Heikkilä对此进行评述。

四川大学张永志副研究员、肖丹教授和澳大利亚新南威尔士大学赵川教授通过微波诱导的火焰辅助掺杂法，利用较少的氮源加入量快速制备得到了氮原子含量高达12.75%的高缺陷氮掺杂石墨烯（N-rGO），将其作为钾离子电池负极材料表现出超快的钾离子传输和优异的钾离子存储性能，定量分析和计算模拟被用来揭示钾离子快速传递和存储的机制。

文章提出，采用具有百微米尺寸和连续流动特征的微通道反应器，充分利用微通道内高效传质传热等特点，实现高效且本质安全的石墨氧化过程。强化的微流反应使得石墨在2 分钟之内即可达到传统反应釜中数小时才能实现的氧化程度；通过改变微反应器构型、反应流体参数等可在一定范围内精细调节氧化石墨烯的氧化程度和含氧官能团种类。据此结果进行并行放大，年产60吨的连续化制备产线仅需总共约6.5升的微反应器体积。

创新点：采用高通量筛选策略探究石墨烯中双金属组合(MN3-M’N3)电催化合成尿素的性能及规律。获得8个优选体系，绘制出6个重要线性关系，建立了评估尿素合成性能的主要描述符ΔE(*NCONH)，并确定了该描述符的有效范围为-1.0 eV < ΔE(*NCONH) < 0.5 eV。证明“协作促进”的双催化位点在吸附和还原CO2和N2分子并“合作键合”生成尿素的重要性。

通过实验，研究人员使用单个石墨烯纳米孔中的极限薄势垒通过实验首次探索了压敏离子传输现象。离子传导的这种压力调制涉及非线性电流体力学耦合，这是线性电动力学理论的经典图像所无法预测的。作者在各种条件下进行了大量实验，一致地观察到单层石墨烯纳米孔中的非线性调制。MD模拟显示，这种现象是由于在电压和压力驱动的输运下，石墨烯膜两侧离子的强电容性积累引起的。因此，这项工作为在纳米尺度上实现对离子传输的主动控制和开发先进的仿生离子器件的有效压力敏感性开辟了一个新的维度。

为此，华盛顿州立大学(WSU)的研究人员研究探索了利用氧化石墨烯和蒙脱土纳米粘土来提高一种基于甲基硅酸钾(PMS)的渗透性封闭剂的工程性能的可行性。