科研进展

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。

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。