科研进展

北京大学刘忠范院士、彭海琳教授，中科院物理所孟胜研究员，新加坡国立大学林立博士等人通过使用环境扫描电子显微镜测量悬浮超洁净石墨烯膜上的水接触角来研究石墨烯的固有润湿性。在排除基材和污染物的干扰后，作者观察到了极低的水接触角（平均值≈30°），这清楚地证实了原始石墨烯固有的亲水性。研究发现，这种亲水性是由石墨烯和水之间基于H-π相互作用的电荷转移引起的。这项工作不仅深入了解了水和石墨烯之间的相互作用，还开辟了一种测量二维材料表面特性的新方法。

多年来，任天令团队一直深耕石墨烯材料。该团队表示，传统的压电式应变传感器，主要以半导体或金属材料为基础，由于其非柔性、灵敏度低、检测范围窄等缺点，而无法用于可穿戴应变传感器。而石墨烯具有优异的电学特性、力学特性、光学特性，比如其杨氏模量可达 1TPa，单层透光率达到 97%，故此石墨烯成为柔性应变传感器的理想材料之一。

本研究通过不同的合成策略控制NVPF1+2x的相组，并将其协同效应与rGO导电框架相结合，为NVPF1+2x正极材料提供了新的见解。

清华大学深圳国际研究生院周光敏副教授等研究人员，研究报道了采用密度泛函理论（DFT）方法，从Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等一系列非贵金属中筛选出具有高活性的N掺杂石墨烯负载的SACs。其中，N掺杂石墨烯上的Cr单原子（SACr@NG）由于具有优异的CO2吸附和Li2CO3分解能力，被认为是一种用于高性能可逆Li-CO2电池的材料。

日前，垂直排列的聚胺肟-氧化石墨烯（VA-PG）片膜是通过定向冷冻浇铸制造的。贯穿微通道有助于铀酰离子 (UO22+) 的自由扩散，从而导致快速吸附动力学。此外，部分还原的氧化石墨烯可实现高光热转换效率和快速面内传热，从而在模拟阳光照射下实现快速升温。由于 UO22+ 的吸热行为，光照射 VA-PG 可以同时满足高吸附容量（13.63 mg-U g-Ads-1）、高吸附率（0.43 mg g-1 day-1）和在天然海水中对 U(VI) 的选择性优于 V(V) (U/V = 1.24)，为从海水中提取铀领域取得突破指明了正确的方向。

本文针对气体分离膜技术中阻碍GO应用的突出问题之一的湿敏问题进行了研究。这项工作提供的高度稳定的层状复合材料不仅仅可用于膜分离，也包括2D材料复合膜用的比较多的能源和环境领域相关应用，如微型超级电容器、燃料电池和传感器。另一方面，虽然本文将这项研究局限于GO材料，但电荷补偿是适用于其他新的2D材料的一般原则，例如带负电荷的MXenes或纳米粘土。

在本文中，作者通过CVD技术成功制备出一种自支撑的石墨烯薄膜，即通过使用可蚀刻的织物衬底，成功获得大规模纸草状的自支撑石墨烯织物薄膜(FS-GFF)。

本工作通过将聚合物插层进氧化石墨烯（GO）前驱体层间，借由高分子在层间的分子链热运动，实现了整体石墨烯材料的精确热塑加工成型。通过热塑成型，氧化石墨烯复合薄膜可以加工成具有不同高斯曲率的形状，并能在膜表面压印出尺寸精度可达360 nm的浮雕图案。在热处理去除聚合物后，塑性加工形成的材料仍保持了完整的结构以及良好的导电(3.07×105 S m-1)和导热 (745.65 W m-1 K-1) 性能。热塑性加工方法极大地扩展了氧化石墨烯材料和其他层状材料的成型能力，并为更广泛的应用提供了灵活的结构设计基础。