科研进展

近日，深圳大学刘剑洪、张黔玲课题组报道了一种新型的析氢催化剂制备策略。通过改变Ru前驱体与ZIF-8的结合模式联合高温热解的方法，成功将Ru负载于石墨烯上并实现形态分布调控。结果表明，Ru单原子+纳米颗粒结构能够有效促进水分子的解离，从而提升其碱性析氢性能。

近日，刘忠范院士团队自主设计研发了电磁感应加热石墨烯甚高温生长设备，并借助此设备在c面蓝宝石上直接生长出了由取向高度一致、大晶畴拼接而成的晶圆尺寸单层石墨烯薄膜。

近日，韩国基础科学研究所丁峰教授和张磊宁博士在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊上发表文章，成功揭示了石墨烯摩尔超结构在不同金属衬底上的形成机制。

上海海事大学Shicong Niu(第一作者）、常雪婷教授/Shibin Sun/华东理工大学高阳（通讯作者）等研究人员研究提出了一种低温可穿戴应变传感器，该传感器通过将银纳米线/石墨烯 (Ag NWs/G) 复合材料结合到聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 聚合物中来构建。

本文，杭州电子科技大学电子信息学院辛青副教授课题组在《ChemistrySelect》期刊发表论文，研究通过原位聚合合成了TB掺杂的吡咯 (PPy-TB)，并通过水热反应合成N、B共掺杂的石墨烯气凝胶 (NBGA)。基于 NBGA (NBGA@PPy-TB) 材料上的 PPy-TB 涂层制备了高性能电极，显示出更高的电导率和更稳定的水凝胶微观结构。

飞秒激光诱导的选择性蚀刻工艺用于制造定制的微结构，确保最小但有效的激光-Gf 相互作用，并具有优异的表面条件以抑制吸收和散射损失。 通过基于空间扩散的原子碳喷涂工艺制备Conformal Gf，即使在微结构的复杂表面上也能均匀地合成纳米晶体。来自 Gf 可饱和吸收器的高能脉冲演示突出了其简单、过程高效、可调节和稳健的性能。由此产生的双曲线正割脉冲分别显示高达 13.2 nJ 和 20.17 kW 的单个脉冲能量和峰值功率。

将二维氧化石墨烯片组装成一维纳米纤维的形式是一种拓扑变换过程。冷冻干燥等已被提出用于制备石墨烯纳米微粒和纳米管，但其长度低于1 cm。静电纺丝作为一种先进的纳米纤维纺丝方法，虽然可以制备石墨烯含量低于5%的聚合物基复合纳米纤维，但过量的聚合物基体在热退火后会降低功能，甚至产生不连续的纤维或粉末。反之，氧化石墨烯含量的增加大大降低了聚合物的粘弹性，从而无法实现静电纺丝。到目前为止，如何连续制备石墨烯纳米纤维仍然是一个挑战。

三维石墨烯是构建超级电容器电极材料的有效材料，因为与其他导电材料相比，它具有高比表面积、低密度、高导电性和优异的电化学稳定性。三维结构对电极材料电容的直接贡献是有限的，主要是因为它只改变了电极材料的形貌和大孔结构。三维形貌和大孔结构对电极材料性能的影响较弱，三维结构对电容性能起辅助和基础作用。具有微孔和介孔结构的分级多孔三维石墨烯具有更大的比表面积、更高的边缘活性和更好的电容性能。超级电容器的三维形貌和大孔结构对电极材料性能的影响是有限的。异原子掺杂可以引起三维石墨烯材料性能的根本改变和提高。

石河子大学陈龙课题组等人利用水热及热处理过程制备了NiCo2O4附着在N，S共掺杂的氧化还原石墨烯（NCO/N,S-rGO），将其应用在重金属离子检测及HER催化领域。其单独检测Cd(II)，Cu(II)和Hg(II)的灵敏度分别为2.38 μA μM-1，10.90 μA μM-1和5.41 μA μM-1；应用在HER领域在10 mA cm-1时过电位为107 mV。同时阐述了NCO/N,S-rGO重金属离子检测机理及HER催化作用机理。

武汉理工大学Fangzhou Yang（第一作者）与袁必和副教授（通讯作者）等研究人员研究使用逐层自组装技术，通过壳聚糖 (CS) 分子和氧化石墨烯 (GO) 纳米片之间的静电相互作用，在三聚氰胺泡沫 (MF) 上构建了智能纳米涂层。根据高温下GO快速还原为还原GO的原理，可以构建快速火灾预警网络。

作为电极，比电容达到387Fg-1Ag-1，当电流密度增加到7Ag-1时，倍率性能达到75.7% 。此外，以木质素水凝胶为电解质的全木质素超级电容器具有优异的循环稳定性（5000次循环后的循环寿命为92.3%）和倍率性能。当功率密度为243Wkg-1时，能量密度为25.6Whkg-1；此外，即使在不同的弯曲角度下，FSC 也具有优异的电化学稳定性。这种具有优异电化学性能和柔韧性的全木质素基 FSC 为木质素在柔性储能装置中的应用开辟了新途径。