科研进展

本文主要综述了从石墨烯基元调控到二维宏观薄膜组装以及石墨烯薄膜在超级电容器应用中的研究进展。主要介绍了石墨烯薄膜的制备方法，并详细介绍了通过对石墨烯基元的结构调控和表面修饰来优化石墨烯薄膜电化学性能的策略，最后对石墨烯薄膜应用所面临的挑战和未来的发展进行了总结与展望。

图尔和他的同事们决定尝试使用他们最初在2020年开发的闪速焦耳加热工艺，当时这一技术用于从各类碳源中生产石墨烯。去年，他们报道使用该技术去除印刷电路板中的贵金属和有毒重金属。现在他们决定把注意力转移到稀土元素的提取上。“我们已经有了锤子，现在我们正在寻找钉子。”图尔说，“如果我们可以从废弃物中获得这些通常从地球矿物中提取的元素，那将是非常好的成果。”

MoS2因其二维层状结构和较大的理论比容量而被认为是一种很有前途的锂离子电池（LIB）替代负极。然而，MoS 2的低电导率和较差的结构稳定性限制了其实际应用。

本文围绕高效与稳定两个方面综述了近年来表面电荷转移掺杂石墨烯的研究现状以及其在光电器件应用方面的进展。着重介绍了最新发展的高效p型和n型掺杂剂以及稳定掺杂方面的重要研究工作，概述了基于掺杂石墨烯透明电极的高性能光电器件，并根据目前面临的主要挑战展望了其未来的发展方向。

电极材料在增强CDI器件的电吸附性能方面发挥着重要作用。到目前为止，CDI电极材料主要包括碳材料、导电聚合物和金属氧化物。其中，源自生物质的活性炭（AC）等多孔碳材料因其卓越的导电性、多孔纳米结构和低成本而被视为研究重点。石墨烯基纳米材料也因其超高的理论比表面积、可调节的表面特性和优异的物理化学性质而成为CDI的热门材料。

研究展示了一种新型水冷辅助选择性激光烧蚀 (WASLA) 技术，用于以无掩模和无化学物质的方式大规模制造“纸上”3D 石墨烯-纤维素复合叉指电极 (3D GCCIE)。获得的电极具有3D电荷存储几何形状、高导电性、自由设计的图案以及纸基板的固有优势。所以，基于 3D GCCIE 的 MSC 表现出优异的整体性能，包括大比电容、高倍率性能、令人印象深刻的循环稳定性和卓越的机械柔韧性。

受吉林大学蒋青教授工作启发(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 9464-9469)，利用缺陷可将近乎非催化的NRR材料转化为一种极具活性的催化剂，这样制造Bi缺陷增强其对N2活化能力成为了我们的首要选择。

本文系统地综述了气相反应对化学气相沉积生长石墨烯的影响：首先对CVD体系内的气相传质过程和气相反应进行了详细讨论；随后系统介绍了基于气相调控提高石墨烯的结晶性、洁净度、畴区尺寸、层数和生长速度的相关策略及其机理；最后对气相反应影响CVD生长石墨烯的规律进行总结，并展望了未来可能的发展方向。

在近年来主客体化学以及合成纳米石墨烯分子化学发展的基础上，德国维尔茨堡大学Frank Würthner教授团队猜测——如果能设计出一个合理的主体分子结构，是否就能得到预期的多层堆叠的纳米石墨烯分子聚集体结构？近日他们报道了一种由四臂的纳米石墨烯主体分子1（C64）和纳米尺寸稠环芳烃客体分子所形成的多层组装体结构。

Cheng和他的团队应用这项技术制造了一种基于多孔石墨烯泡沫材料的自供电可拉伸健康监测仪。利用激光技术，制造商可以以低成本制造出各种形状的层状石墨烯泡沫材料。当被以合适的架构使用时，石墨烯可以从运动（如人体运动）中获取能量，并将其作为电能存储在微型超级电容器中。

以水热方式制备氧化石墨烯泡沫基体,酞菁铁(FePc)杂合子在溶剂热条件下自组装在石墨烯泡沫骨架上；经过高温退火处理，酞菁铁杂合子发生自身裂解，形成磁性Fe粒子的同时并在其外部形成碳壳保护层。

基于此，东华大学纺织科技创新中心俞建勇院士，加拿大国家能源、材料及通讯研究院院长Federico Rosei院士，青岛大学赵海光教授和韩光亭教授等人联合报道并展示了一种由负载Pt纳米团簇的石墨烯-CNFs组成的异质结构(G-CNFs)，并研究了改变Pt纳米团簇和碳量子点(C-dots)的数量对HER性能的影响。