科研进展

文章详尽总结了自上而下（机械剥离、液相剥离、电化学剥离、氧化还原法）与自下而上（化学气相沉积CVD、外延生长、激光辅助合成）两大制备范式，重点评述了闪速焦耳加热（FJH）、等离子体合成与激光辅助合成等前沿技术的最新进展。在工程化层面，论文深入探讨了CVD大面积薄膜生长、湿法/干法/卷对卷转移技术及界面掺杂与杂化策略对器件性能的决定性作用。在应用层面，作者按能源存储（锂离子电池、锂硫电池、钠/钾离子电池、超级电容器与储氢）、能源转换（燃料电池、太阳能电池、热电材料）与能源收集（摩擦纳米发电机与废热回收）三大板块，全面解析了石墨烯如何通过结构设计与界面工程提升能量密度、功率密度及转换效率。

本文创新提出双催化限域界面化学势调控策略，将两片 Cu (111)/ 蓝宝石单晶衬底面对面堆叠，构建对称双催化密闭反应空间，双向铜催化界面同步消耗气相碳物种，精准压低界面碳化学势，把无单层石墨烯的工艺窗口拓宽近十倍；在中试 CVD 设备单次批次稳定制备二十片 6 英寸无附生单晶石墨烯晶圆，附生畴数量降低四个数量级，同时薄膜转移完整性、电学均匀性大幅提升，室温平均载流迁移率可达 8461 cm²V⁻¹s⁻¹，整片晶圆方阻偏差仅 3%。

本工作构建了 γ-Ga₂O₃ 量子点/石墨烯异质结全光调控人工突触，借助波长选择性的可逆表面氧吸附/脱附，在 365 nm 紫外与 690 nm 红光下实现了对石墨烯沟道电导的双向、纯光学调制，模拟了 EPSC/IPSC、PPF/PPD 与 STP→LTP 等关键突触功能，摆脱了传统光电突触对外部电学门控的依赖。

三维碳骨架虽能均匀电流、促进离子扩散并缓冲体积变化，却普遍缺乏亲锌性。因此，需要构建兼顾快速离子传输、均匀成核和析氢抑制的多功能界面。Ag对Zn具有较强亲和力、成核过电位接近零且析氢活性较低，是兼具成核调控与界面保护潜力的候选材料。

手性纳米石墨烯材料在圆偏振光探测、手性生物成像和光电子器件等领域展现出重要应用前景。然而，将手性光学响应推进到近红外II区面临根本性挑战：长波长吸收需要分子骨架平面化以缩小能隙，而手性构型又需要骨架非平面化，两者存在天然矛盾。针对这一挑战，研究团队提出了”利用反芳香性COT协同调控能隙与手性”的创新策略。

研究团队采用“生长-堆叠”（grow-and-stack）方案：选取两片在同一枚铜晶粒上外延生长、因而晶向一致的CVD单层石墨烯单晶，通过拾取-翻转技术组装成暴露在外的双层石墨烯结构，并转移到约30 nm厚的六方氮化硼（hBN）上以保证原子级平整。