科研进展

近日，西班牙CSIC-UPV/EHU材料物理中心Ignacio Piquero-Zulaica、Martina Corso、Aran Garcia-Lekue合成了一种新型的二维碳同素异形体，其具有周期性间隔联苯链段的功能性NPG。

用CVD在三层石墨烯两侧各长一层2D COF，形成“COF-石墨烯-COF”三明治薄膜，仅用7 nm厚COF即可把弹性模量、断裂韧性和能量释放率分别提高8.5倍、7.5倍和6.5倍，实现不牺牲化学功能性的机械增韧。

研究通过原位微波还原技术，系统优化微波处理参数以实现氧化石墨烯在复合电极中的均匀分散。结合多尺度形态表征与电化学性能分析，建立了由微波处理条件调控的清晰结构-性能关系。

该工作不仅为生物质资源的高值化利用提供了新思路，也为绿色、低成本石墨烯的可持续制备奠定了技术基础。未来可探索微藻种类调控、反应器放大优化以及与功能材料的复合应用，进一步提升其在实际器件中的性能与适用性。

ECAP 工艺的关键作用在于，不仅将铜基体晶粒尺寸从原始的约 10μm 细化至 5-7μm，还改善了石墨烯的分散均匀性，增强了石墨烯与铜基体的界面结合强度。值得注意的是，石墨烯含量存在临界值，当含量达到 0.8wt.% 时，会出现严重团聚和分层现象，导致晶粒粗化、力学性能恶化，这一发现为复合材料的成分优化提供了重要依据。

为满足智能家居与医疗健康领域对柔性传感器的迫切需求，本研究提出了一种极具前景、低成本且可持续的解决方案。我们高效地将农业废弃物（LV）转化为生物质衍生的石墨纳米片。通过创新的分级组装方法，以聚氨酯海绵为基体构建了多功能导电海绵（MAPU）。该材料的核心优势在于其多级导电网络与弹性骨架的无缝融合，赋予其卓越的传感性能，足以满足人体健康监测与智能交互应用需求（灵敏度：0.821 kPa−1，响应范围：242 kPa，超过30,000次循环仍保持稳定响应）。

实现低温工艺的关键材料是镍（Ni）金属。研究团队发现，引入镍作为金属催化剂可稳定碳原子重排为石墨烯结构时的能量条件。基于此原理，通过调控镍层厚度与温度，他们证实：在320摄氏度下数秒内可形成单层至双层石墨烯，500摄氏度下则可制备多层石墨烯。

这一成果不仅深化了人们对二维材料中电子–电子相互作用的理解，也为超薄、低功耗、可集成的自旋逻辑与存储器件提供了理论基础。随着实验上对菱方堆垛石墨烯的可控合成不断成熟，“全石墨烯自旋器件”或将从理论走向现实，为下一代信息技术带来新机遇。

研究巧妙地设计前驱体分子BMDP，利用其Wurtz Coupling 以及脱氢环化反应，在Au(111)表面上成功将5/7/5非苯结构单元嵌入到石墨烯纳米带中。

围绕这些问题，科研工作者提出了诸多改性策略（如GO部分还原、共价交联、纳米颗粒掺杂），虽能一定程度抑制溶胀、提升选择性，但往往以牺牲通量为代价。近年研究发现，非晶纳米材料因缺陷丰富、活性位点多、结构柔性强，可显著提升离子扩散能力，为解决上述矛盾提供新思路。基于此，本工作提出将非晶Ni (OH)2纳米片与GO复合，通过协同调控层结构与表面性质，同步实现高通量与高选择性。