科研进展

近日，山西大学梁文婷教授和双少敏教授带领研究团队构建了一种基于三维石墨烯/Pd@Au/羧甲基-β-环糊精纳米复合材料的手性电化学传感界面，采用微分脉冲伏安法（DPV）法对酪氨酸异构体进行了电化学手性识别和定量检测。

开发用于析氢反应 (HER) 的有效非贵金属电催化剂对于水电解制氢至关重要。在此，制备了几种在类石墨烯N-掺杂碳薄膜上生长的非化学计量Mo6S9.5薄膜复合催化剂，并在 0.5 M H2SO4中评估了HER性能。独特的结构赋予催化剂高度暴露的边缘活性位点、高比表面积和显着的高HER活性。优化后的催化剂在 10 mA/cm2 时表现出113 mV的低过电压、64 mV/dec 的低 Tafel 斜率和 40 Ω 的低电荷转移电阻以及高催化稳定性。

韩国科学技术研究院（KAIST）Il-Doo Kim教授（通讯作者）提出了一种通过简单的溶剂热反应在Å水平上进行层间调制的超精密策略，通过使用三种α, ω-二氨基功能化的有机填料，成功地合成了具有7.4-13Å之间精细控制的氧化石墨框架（GOF）。不仅有机填料的二元胺官能团与GO表面氧化基团形成共价交联，同时还化学还原GO层。最后获得了具有改善的电子特性和扩展的GOFs，表现了前所未有的倍率性能（在3000 mA g-1电流下370 mAh g-1容量，对应5min充电）。

近日，西北工业大学甘雪涛教授在 Nano Letters 上发表了利用氧气-水分子控制双层石墨烯（BLG）不对称电荷掺杂实现中心反演对称性破缺和强SHG的研究工作。研究团队发现，对原始BLG进行退火处理后，氧和水分子吸附在BLG与亲水性二氧化硅界面上，引起BLG层间内建电场和中心反演对称破缺。所获得的BLG上SHG强度与单层二硫化钼的SHG强度相当，表明氧气-水分子吸附并通过氧化还原控制的BLG上电荷掺杂是打破BLG中心反演对称性的有效方法。

本研究基于团队物理法批量剥离制备得到的高质量石墨烯粉体材料，联合中国航空制造技术研究院合作开发了一种石墨烯/水性聚氨酯 (G/WPU) 柔性薄膜的制备工艺，该薄膜具有致密有序的结构。

针对这些问题，中科院重庆绿色智能技术研究院提出了一种在铜衬底上原位生长高质量单层石墨烯结构的选择性区域重构（SAR）方法。该方法利用选择性氧化和高温还原技术，可有效调节铜基板的表面特性，从而精确控制定制石墨烯结构的成核和生长行为。所制备的石墨烯结构的特征尺寸小于1 μm，具有很高的单层覆盖率和低的缺陷密度。该方法为直接生长高质量、可扩展、高精度的功能石墨烯结构提供了一种新的方法，有望在光电子应用中发挥潜力。

近日，莱斯大学团队与福特汽车合作，通过节能新技术把报废汽车中可回收的塑料“变身”成石墨烯。既能缓解大量的垃圾处理压力，又将塑料“变废为宝”合成新石墨烯用来制造新汽车聚氨酯泡沫塑料。该研究为报废汽车中的塑料回收，及更绿色、可持续的石墨烯生产方式提供了一种新选择。

未来，研究者希望将他们在扫描隧道显微镜中看到的图像与三层石墨烯设备中量子现象的测量结果联系起来，“如果我们能够控制这些扭曲，它们都取决于器件顶层和底层之间的角度失配，我们就可以系统地研究它们对超导的影响”，Pasupathy教授课题组博士生、本文一作Simon Turkel说，“这将是一个令人兴奋的开放性问题”。

在本研究中，我们注意到石墨烯的成核密度和晶粒尺寸受到各种大气条件的显著影响，包括Ar流量、H2/CH4比值和气压。特别是H2/CH4比值较高时，受H2等离子体的影响，成核密度明显降低，晶粒尺寸增大。此外，我们通过测量活化能，研究了不同压力下石墨烯的成核密度、晶粒尺寸和生长速率的能量，证明了低压力、高生长温度可以生长出低形核、大晶粒尺寸的石墨烯。

澳大利亚南昆士兰大学王浩教授团队与中国科学技术大学余彬研究员合作，利用了水溶性多氨基小分子HCPA改性氧化石墨烯(GO)纳米片，得到了综合性能优异的氧化石墨烯基智能火灾预警/防火材料(GO/HCPA)。基于“一石三鸟”的设计思路，HCPA在GO网络中扮演三重角色(交联剂、阻燃剂和还原剂)。制备得到的GO/HCPA薄膜网络的力学性能显著提高，相比于纯的GO薄膜，优化后的复合薄膜的拉伸强度和韧性分别提高了~2.3倍和~5.7倍。更重要的是，基于P/N掺杂以及对GO网络的促进热还原作用，GO/HCPA展示了优异的高温耐受性(~1200 ℃火焰进攻60 s后，结构仍保持完整)、超快的火灾预警响应时间(~0.6 s)和超长持续预警时间(>600 s)，综合性能明显优于已报道的大多数GO-FAS材料。此外，基于GO/HCPA网络构筑具有高界面粘附性和疏水功能的防火涂层能够极大提升硬质聚氨酯泡沫的阻燃性能，制备得到的阻燃泡沫的热释放速率峰值(pHRR)可降低约60%，极限氧指数(LOI)可达36.5%，展示了在火安全领域良好的应用前景。该工作为设计和制备理想的FAS材料和防火涂层提供了新的思路。