科研进展

本文，上海理工大学材料科学与工程学院李静研究员团队在《J APPL POLYM SCI》期刊发表论文，通过使用聚萘胺（PNA）作为修复添加剂来修复氧化石墨烯（GO）的拓扑缺陷，获得了具有增强导热性能的基于氧化石墨烯和聚萘胺（gGO/PNA）的复合薄膜。

近日，哈尔滨工业大学张乃庆教授、赵光宇副教授课题组等人利用静电吸附自组装的方法合成了MoS2和石墨烯交替叠加的范德华异质结正极材料（MoS2/G VH）。与本征态MoS2相比，这种异质结材料可以调控离子传输路径从MoS2层间转变为MoS2和石墨烯层间，从而大幅度降低Li和Mg的扩散能垒，在1000 mA g-1的大电流密度下仍然可以实现镁锂的双嵌，并保持较高的可逆循环容量和结构稳定性。

在这项研究中，开发了一种邻近催化路线，用于在铜箔上快速生长石墨烯/h-BN垂直异质结构，该路线显示出大大提高的合成效率（比其他路线快500倍）和良好的结晶质量石墨烯（大单晶长度高达10微米）。我们合成路线的主要优势是使用转盘将新鲜的铜箔（或铜泡沫）引入高温区；在高温下，Cu蒸气作为气态催化剂，可以降低石墨烯生长的能垒，促进碳源的分解。

析氢反应（HER）急需有效的非贵金属催化剂。N掺杂石墨烯和具有成本效益的金属的混合有望成为增强HER性能的有前途的方法，但在可控制造方面面临瓶颈。在此，开发了一种二氧化硅介质辅助方法，用于高效合成单层N掺杂石墨烯封装镍纳米粒子（Ni@SNG），其中通过抑制气态碳自由基反应物的扩散，二氧化硅纳米片分子筛巧妙地辅助单层石墨烯在Ni上的自限性生长纳米粒子。

有鉴于此，麻省理工学院Rohit Karnik等报道设计一种化学活性较高的纳米孔石墨烯膜材料，研究在亚纳米限域作用机制条件对溶解于不同有机液体的分子传输情况进行研究。作者发现溶剂对溶质的传输具有调控作用，还发现当孔的大小与溶剂分子的最小截面非常类似，能够阻断连续流动。

生物质中固有的含Ca物质在热解过程中首先转化为CaCO 3，然后分解为CaO，嵌入的CaO作为原位模板和催化剂生成分级结构和石墨结构。由此产生的石墨烯表现出 3D 结构层次，具有微观尺寸的面内空位、中等尺寸的通道和宏观尺寸的腔体，有助于快速电荷转移、短离子扩散路径和坚固的框架。

南京航空航天大学Kai Xiang等研究人员研究使用掺氮石墨烯气凝胶（3D N-GA）制备了新型电活性聚合物 (EAP) 致动器。此外，通过改变原料配比，获得了一系列不同氮含量的3D N-GA。详细研究了氮含量对驱动性能的影响。进一步研究了3D N-GA电极材料用量对执行器执行性能的影响。这种类型的 3D N-GA 致动器尚未见报道。

设计用于促进非质子电化学的高性能电催化剂对于驱动寿命较长的锂硫电池至关重要。然而，关于探测电催化耐久性和保护催化剂活性的研究仍然难以捉摸。在这里，提供共形石墨烯链的三元石墨烯-TiO2/TiN（G-TiO2/TiN）异质结构是一种有效且稳健的电催化剂，用于加速…

Echinops类双金属CoNiP-CoNi合金由金属有机骨架 (MOF) 合成，可作为析氧反应 (OER) 的有效催化剂，在1 M KOH中，10 mA cm-2 (η10）下具有低的过电势300 mV。Ni和Co金属的协同作用，以及集成半导体磷化物/金属合…

鉴于此，韩国汉阳大学Tae Hee Han教授团队采用聚丙烯腈(PAN)作为石墨烯片的粘合剂，在800℃热退火过程中施加机械张力，控制石墨烯片的排列取向，使所得GF纤维显示出优异的力学性能，具有1.10 GPa的拉伸强度和7.0 MJ m-3的韧性。该方法无需在极高温度下进行石墨化。这种控制排列取向的策略有望应用于制备高强纳米组装纤维以及其他纳米材料。

韩国蔚山国立科技大学的Rodney S. Ruoff教授团队在《Carbon》期刊发表名为“Graphene Oxide Aerogel ‘Ink’ at Room Temperature, and Ordered Structures by Freeze Casting”的论文，研究提出一种简单的“drop-by-drop”沉积方法，可在室温下制备氧化石墨烯 (GO) 水凝胶。

本文，清华大学朱永法教授，江南大学Yang Lou（同为通讯作者）在《Nat Commun》期刊发表名为“Encapsulate α-MnO2 nanofiber within graphene layer to tune surface electronic structure for efficient ozone decomposition”的论文，研究提出一步水热工艺将有缺陷的α-MnO 2纳米纤维包裹在超薄石墨烯壳中，以获得适合臭氧催化分解的表面电子结构。

在这里，在理论计算的指导下，CO2被用来激活传统掺氮石墨烯的催化活性，其中吡啶-N和吡咯-N的总含量很高（72.65%），并且在两种CO2还原中都有很高的催化活性和演化反应，从而激活Li2CO3形成和分解的可逆转化。因此，设计的阴极在1200 mA g-1下具有2.13 V的低电压间隙和长寿命循环稳定性，在500 mA g-1下循环170次后电压间隙小幅增加0.12 V。我们的工作提出了一种设计具有高活性的无金属催化剂的方法，可用于激活Li-CO2电池的性能。