科研进展

基于此，来自悉尼大学陈元教授与新加坡南洋理工大学吴昆励博士和周琨教授合作，在Matter上发表标题为“The tripartite role of 2D covalent organic frameworks in graphene-based organic solvent nanofiltration membranes“的文章。突破对于二维COF在石墨烯薄膜（rGO）中的作用的常规看法 ，分析了COF在石墨烯薄膜用于有机分离中的三重作用。

在这项工作中，柔性芳纶蜂窝使石墨烯网络结构的抗压强度提高了1000倍，而密度仅提高了2.5倍。此外，石墨烯网络的吸声系数在 700 Hz 时对于 30 mm 的厚度约为 0.9。此外，在大于1000Hz的频率范围内，吸声系数在0.9以上。因此，石墨烯复合材料有望为低频区域吸声体的工程设计节省空间和重量。

石墨烯材料作为电极，一方面可以作为活性材料参与电化学反应。另一方面，它们可以作为导电添加剂来改善电池反应动力学，并作为缓冲结构来支持电极的结构完整性，在提升新型钠、钾、铝离子电池材料性能方面具有独特的优势。在这篇综述中，对通用的石墨烯基电极结构设计原则和提升性能机制进行了归纳、揭示和总结，阐明了石墨烯材料的优点，并重点介绍了可产生高能量密度、快速充电和持久性能的电池的石墨烯电极纳米结构的示例。

在这项工作中，提出了高度灵敏、选择性和可重复的电化学UA传感器，使用石墨烯 (Gr) 片、Cu(II)-聚多巴胺 (PDA) 复合物和Cu纳米颗粒（表示为CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr）。特别是，进行了几何、频率、非共价、扩展紧密结合 (GFN2-xTB) 和密度泛函理论 (DFT) 研究，以提供对反应/催化位点、CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr的相互作用和结构的合理解释。对传感界面中每个单独组件的关键作用进行了深入讨论，并与理论量子计算密切相关。据我们所知，这是第一项研究报告不仅如此简单但性能最佳的电化学UA传感器设计（宽线性范围、低检测限、出色的选择性、重现性），而且还报告了GFN2-xTB、DFT量子计算的应用在阐明每个组件以及整个传感器的工作原理。

本工作将一种功能化碳点改性石墨烯嵌入环氧化合物复合涂层，对涂装法处理后的钢基体进行了结构表征、自愈能力和腐蚀行为分析。结构表征表明，石墨烯通过功能化碳点的改性实现了在超纯水中的高度分散，以及在环氧树脂中表现出优异的界面相容性。电化学结果表明：分散良好的石墨烯可以有效提高环氧涂层的阻隔性能并赋予其一定的自修复性能。添加 0.5 wt.%的CDs-G后，CDs-G0.5%/EP涂层表现出最好的耐腐蚀性。浸泡50天后，CDs-G0.5%/EP涂层的阻抗模量提高了两个数量级，与纯环氧涂层相比，其透氧系数和吸水率大大降低。

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。