科研进展

马里兰大学胡良兵教授团队开发了一种由电焦耳加热触发的3D打印还原氧化石墨烯热探针。该RGO热探针具有出色的热稳定性，可实现高达≈3000 K的高温，具有≈105 K s-1的超快加热/冷却速率和低至毫秒级的高时间分辨率，可实现极端和非平衡加热条件下的热图案成型和纳米材料合成。

作者在黑磷（BP）和InSe之间插入石墨烯层的纳米界面，该层抑制层间复合并大大提高了光检测性能。此外，器件的传输特性由石墨烯引起，从少数载流子的扩散运动到多数载流子的漂移运动。这两个原因加上内部的光发射效应，使得基于BP/G/InSe的光电探测器在室温下具有超高的特异性。结果表明，高性能的vdW异质结构光电探测器可通过对异质结界面进行纳米级的简单结构操作来实现。

最近，马里兰大学胡良兵教授团队报道了一种基于 3D 石墨-纤维素纳米纤维 (G-CNF) 泡沫的泡沫材料的可降解、可回收和经济高效的解决方案，该泡沫材料由资源丰富的石墨和纤维素通过先进的 3D 打印制成。CNF 可以在物理超声处理下直接分散石墨，无需任何化学反应。CNFs 与石墨的相互作用通过 CNFs 中亲水和疏水面的作用使分散体聚合物的流变特性和良好的可加工性以及可调节的粘度用于 3D 打印。

为了通过减弱抗压强度同时保持弹性来提高石墨烯气凝胶基压阻传感器的灵敏度，北京化工大学李晓锋副教授/于中振教授团队通过双向冷冻氧化石墨烯的水悬浮液，制备具有高弹性和令人满意的电导网络的轻质层状石墨烯气凝胶（LGA）。少量有机溶剂的存在，然后进行冻干和热退火。由于 LGA 的层状结构，其沿垂直于层状表面的方向的压缩强度远低于具有相似表观密度的各向同性和单向排列的石墨烯气凝胶的压缩强度，从而导致基于 LGA 的超灵敏压阻传感器具有高-3.69 kPa-1 的灵敏度和 0.15 Pa 的低检测限。

研究根据聚合物稀溶液理论，增加分子量能够有效降低聚合物临界缠结含量，选用了分子量高达3000万的超高分子量聚合物来降低复合体系中聚合物的含量。超高分子量聚合物能够有效规避氧化石墨烯片层从而形成整体缠结网络，30 wt.%聚合物添加剂能够有效增强氧化石墨烯溶液的粘弹性，使其拉伸比从84%提高到1200%，从而实现了高速吹纺制备石墨烯纤维材料，其纺丝速度高达556 m min-1，比之前湿纺提高了两个数量级，达到了化工纤维的生产水平.

你可能不认为重量对吸音泡沫来说是一个很大的因素，但要把这种气凝胶的密度放在背景中，把它与传统的聚酯聚氨酯吸音材料如Kinetics KUA进行比较，后者是 “为了用最小的重量和厚度吸收最大的声能而开发的”，密度为32千克/立方米,。因此，在一个特定的应用中，这种新的 “石墨烯氧化物-聚乙烯醇气凝胶”，被挤压到Nomex蜂窝中，其重量不到同等的传统吸音泡沫装置的十五分之一。

以碳化硅（SiC）的纤维为原料，通过真空退火制备了连续石墨烯纤维（GFS）和石墨烯/碳化硅纤维（G / SiCFs）。从纤维表面到纤维芯部逐渐发生转变，直至完全转变。3C-SiC 纤维中的 SiC 晶粒经升硅华后形成石墨烯片。虽然不可避免地会形成多孔结构，但圆形横截面仍能很好地保持纤维形状。

随着锂离子电池（LIBs）的发展，进一步提高电池的能量密度迫在眉睫。 石墨烯具有优异的化学稳定性、高导电性和重量轻，是替代传统金属集流体提高电池能量密度的理想材料。本文，武汉理工大学的木士春教授与何大平教授研究报告了大尺寸（120 mm × 120 mm）石墨烯组装薄膜 (GAF)， 具有高结晶度、导电性 ((2.30 ± 0.06) × 10 5S m –1 ) 和超轻重量 (3.18 mg cm –2 )。

伸长熔体产生的外力和蒸汽爆炸产生的内力的共同作用使 EG 超快剥离成少层石墨烯纳米片 (GNS)，同时在 4 分钟内分散在熔体中。所生产的 GNS 具有超过 5 µm 的横向尺寸和 1.4 nm 的最小厚度，可以为 HDPE 大分子引入超异质成核，并大大提高纳米复合材料的结晶度高达 86.5%。此外，大量的 HDPE 微晶和分散良好的 GNS 共同形成了改进的导热网络，使纳米复合材料在太阳能热转换和散热方面具有快速响应能力。这种简便的策略将促进高性能石墨烯和高填充纳米复合材料的可扩展生产和广泛应用的发展。

鉴于此，瑞典查尔姆斯理工大学的孙金华等人设计了非对称功能化的石墨烯，并将其堆叠制备了一种具有类石墨结构的薄膜；该纳米结构中，每层纳米片的上表面用小分子功能化，该小分子既能作为spacer，又能作为钠离子活性位点（图1）。石墨烯层间的每个功能化分子，通过共价键与下层石墨烯相连，通过静电力与上层石墨烯片相互作用，得到了特殊的结构。非对称spacers的使用能够控制spacer分子末端功能团与石墨烯表面的非共价键相互作用。