科研进展

哈尔滨工业大学杨治华研究员、钟晶副教授等人提出了一种通用的3D打印氧化石墨烯复杂结构的策略，通过直接墨水书写和限制干燥的结合，将高度对齐和致密的氧化石墨烯(GO)结合起来。这些约束条件不仅产生巨大的毛细管力，同时伴随着纳米尺度的水分蒸发，从而导致氧化石墨烯的高度压实和排列，同时也限制了挤压长丝的收缩只沿壁厚方向进行，因此，在宏观尺度上成功地保持了结构的均匀性。

本研究以氧化石墨烯膜（GO）为研究对象，合成了核壳结构的活性催化剂普鲁士蓝（PB）@共价三嗪框架（CTF），制备光清洁分离膜。首先合成了具有优异光热响应能力的亚微米尺寸PB立方晶，在PB立方晶表面原位生长具有光催化能力的CTF壳层。PB@CTF核壳立方晶与GO二维片层通过π-π相互作用构筑成光清洁分离膜。

该研究讨论了石墨烯调控的氮化镓远程外延机理，创新性地提出了远程轨道杂化的概念，探讨了GaN和衬底之间的界面关系和界面耦合特性，揭示了远程外延的物理和化学机理，为快速、大面积制备单晶GaN薄膜拓宽了思路。

与其他炭材料相比，小尺寸的石墨烯量子点（GQDs，薄片尺寸＜10 nm）具有更多的边缘位点。基于此，新疆大学贾殿赠、张苏课题组提出一种水热水解聚丙烯腈（PAN）的策略，暴露镶嵌炭纳米纤维中的GQDs的边缘位点。

研究通过利用自由基化学制备了一种新型碳基材料，该材料是具有类金刚石四面体成键的氮掺杂石墨烯，将其用于高能量密度超级电容器电极，电极活性物质质量密度明显高于通过机械压缩等其他方法制备的同类材料，且表现出前所未有的能量密度，实现了高负载量碳基材料在超级电容器领域应用的突破。

研究受天然开心果壳结构的启发，提出一种通过反复捏合来生产具有开心果模拟结构的纳米复合材料的策略。石墨烯动态共价和超分子聚（硫代钠）（pST）系统中的氧化物（GO）。

苏州大学 孙靖宇、北京大学 张锦课题组在《ACS Nano》期刊发表名为 “Graphdiyne/Graphene/Graphdiyne Sandwiched Carbonaceous Anode for Potassium-Ion Batteries”的论文，研究提出一种GDY/石墨烯/GDY (GDY/Gr/GDY) 夹层结构，在范德华外延策略中提供高表面积和优良品质。

研究提出了一种超柔性和透明的基于石墨烯的场效应晶体管 (GFET) 可穿戴纳米传感器，用于检测体液生物标志物。纳米传感器被一种受体功能化，该受体可以与生物标志物特异性结合，从而导致石墨烯的载体浓度发生可检测的变化。

通过精确控制两个润湿区域，混合水凝胶显示出有效的捕光、可调的润湿性、优化的含水量，并降低了水汽化的能量需求。作为太阳能吸收体，双区水凝胶在1 kW m-2太阳照射下的产汽率高达3.69 kg m-2 h-1，可用于从海水和污水中生产饮用水。