科研进展

该文收集整理了近20年有关各种聚合物与蒙脱土、二维陶瓷、石墨烯、过渡金属硫化物、MXene等二维材料复合的相关研究报道，并按照复合材料的电气性能、热性能、电磁屏蔽性能及机械性能进行逻辑分类；从二维纳米片的各种制备方法入手，深入讨论了二维纳米片尺寸、表面改性、取向排布及空间排列方式等因素对聚合物基复合材料多功能特性的影响。总结了二维纳米片作为填料改善聚合物多功能特性的优势与存在的问题，并对新型聚合物基复合材料研究进行未来展望

综上所述，本文利用开发的紫外超快激光诱导和活化技术，在空气环境中一步原位制备出高比表面积、少量杂原子掺杂、超亲水、微孔的少层活化LIAG薄膜。

沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）赖志平教授团队报告了一种制备超高通量纳米多孔石墨烯（NG）膜的新工艺，无需合成后的孔生成和转移过程。该NG膜是通过在高度多孔的阳极氧化铝载体的顶部边缘选择性地形成，这为水蒸气而不是液体创造了短而快速的传输路径。

本文通过在缺陷石墨烯中设计孤立的碳空位，成功捕获大量的Pt单原子。所形成的Pt–C3配位构型表现出比Pt–C4配位更高的反应活性，有力地证明局部配位环境在促进催化位点本征活性方面的关键作用。DFT计算表明，Pt–C3和Pt–C4位点上的HER过程有着不同的反应途径，从而表现出不同的反应活性，这为活性位点设计和合成的基本理解提供了新见解。更重要的是，使用Pt@DG作为阴极的电解槽表现出明显提高的制氢效率，从而在电解领域具有广阔的应用前景。

具有超薄性、柔性和可折叠性、耐高温性和优异的电磁干扰屏蔽性能的材料是未来便携式和可穿戴电子产品的迫切需求。本文，汪印教授团队研究通过将化学还原和快速受限发泡方法可控地制备高度柔性、坚固且多孔的石墨烯薄膜（GFs）。

为了满足电子、电动汽车和智能电网能源存储不断增长的需求，具有先进电极的可充电电池被广泛开发用于能源密集型的存储系统中。具有高能量密度和长寿命的自支撑与可折叠电极，近年来引起科研人员对面向柔性电子器件的锂离子电池(LIBs)的关注。然而，低能量密度和缓慢的循环动力学等缺点严重阻碍着其实际应用。

该团队使用石墨烯纳米片在金属表面上创建表面亲水性构型，而MD用于检查表面上冰的成核和生长特征。采集了不同表面构型的样品，研究了特定条件下冰成核和生长的过程和初始化。所有这些样品在石墨烯纳米片和金属基板之间具有不同的表面亲水性差异。还通过分子动力学过程计算了冰核晶体之间的生长速率和定向障碍。

他们利用全内反射荧光（TIRF）显微镜成像和散装芘荧光测定等方法，并使用接种在石墨烯表面上的小鼠胚胎成纤维细胞NIH-3T3细胞来研究细胞毒性和形态学。研究小组发现，石墨烯薄片和石墨烯表面都显着提高了肌动蛋白丝伸长率，细胞培养实验表明缺乏细胞毒性。此外，石墨烯表面可能使小鼠胚胎成纤维细胞内的变化，影响细胞扩散和拉伸细胞形态。有趣的是，这表明暴露于石墨烯和随后的相互作用可能直接影响肌动蛋白细胞骨架的分子重塑，进一步影响细胞运动和生理调节。