科研进展

东南大学代云茜教授团队通过简单地拉伸棉花就可以容易地构建低成本，高效，生物质衍生的具有梯度垂直微通道的三维（3D）石墨烯/棉海绵。它是一种多功能的光热平台，具有高蒸发速率（2.49 kg m-2 h-1，垂直于顶面和侧面），并且可以承受高达其重量8750倍的大外部应力。此外，在首次尝试从微塑料污染源中有效蒸发水（90.6％）的过程中，通过3D MoS2/石墨烯/棉花通过活性氧物种攻击和多重吸附，从蒸发水中去除了近100％的聚乙烯（PE）微纤维。

东华大学朱美芳院士/清华大学张跃钢教授/苏州科技大学李宛飞副教授团队合作开发了一种通过使用自组装3D GO微凝胶作为纺丝原液并进行热还原的微凝胶纺丝来制造N和S共掺杂的多孔石墨烯纤维的简便方法。具有大的比容（312 m2 g-1），适当的分层孔结构以及N和S共掺杂的协同效应的人造纤维可以用作纤维状超级电容器的优质柔性电极（在电流密度为0.1 A cm-3时为59.9 F cm-3），出色的能量和功率密度（在50.3 mW cm-3时为8.3 mW h cm-3），出色的速率能力（在大电流下为44.1 F cm-3）密度为1 A cm-3）和长周期稳定性（在10 000个周期内，初始比电容保持率的96.2％）。

混合填料SCC中的主填料和辅助填料通常具有不同的形状或类型。不同填料的组合赋予了复合材料更加优越的性能。大多数混合填料SCC都填充有不同几何特征的填料。通常将高纵横比填料或液态金属与颗粒填料组合以增强复合材料导电性或调节复合材料的应变灵敏度。此外，许多混合填料SCC使用性能与主填料不同的辅助填料来弥补主填料的缺点或赋予复合材料新的功能。

近日，美国西北大学的黄嘉兴教授团队观察到GO的热还原过程具有明显的几何（密度、尺寸）效应。热还原（实为歧化）反应的温度、速率、释放气体的化学组成和还原产物的碳氧比都会受到样品几何尺寸的影响，原因可归结于样品内部释放的气体（例如CO）在逃逸途中与GO发生了额外的还原反应（图1）。这个发现加深了对GO化学反应性的认识和理解，可以为热还原制备宏观尺寸石墨烯材料的后续研究提供启发。

当石墨烯抗粘层（AAL）插入金属和任意施主衬底之间的界面时，石墨烯的弱平面范德华力可以有效地减弱界面相互作用，从而能够有效地从金属电极上释放金属电极供体底物。具有石墨烯AAL的柔性嵌入式金属电极表现出优异的导电性，机械耐久性，耐化学药品性，以及在柔性加热器应用中的出色性能。这项研究为制造高性能和超柔性嵌入式金属电极提供了一种有效的策略，该电极可用于功能强大的柔性电子领域。

国家的发展与其能源消耗息息相关。目前，二维纳米材料已成为能量收集应用研究的主要关注点，范围从小规模的低功率电子设备到大规模的工业级应用，例如自供电传感器设备，环境监测和大规模发电。科学家们正在努力利用二维纳米材料独特的性能来攻克应用中材料选择和制造技术方面的难点，从而为紧凑型能量收集装置替代电池和传统电源提供了更多可能性。

研究发现，椭圆石墨烯片的能量收集效率优于三种长宽比的矩形石墨烯片，证明了椭圆石墨烯片在能量收集方面的优越性。考虑到能量收集时间和效率，纵横比为2的椭圆形石墨烯片具有最佳的动能收集效果。该研究发现将对设计和制造新兴的二维材料基能量采集器、质量传感器和气体探测器有极大地启发作用。

该团队基于排水法的原理进一步设计了方便收集CO2还原气相产物的电解槽，实现了在不使用质子膜的条件下制取浓度最高达52%的CO，且电解质经长时间反应几乎不发生消耗。通过将电化学系统与CVD系统串联，CO产物被直接转换为高质量的单层石墨烯薄膜。

苏州大学Mark H. Rummeli团队在Nano Research上发表综述文章，从对污染控制和成品石墨烯结构完整性保护的角度，综述了一系列目前石墨烯转移技术。此外，还讨论了它们的可扩展性、成本效益和时间效益，总结了石墨烯技术的转移挑战、替代选择和未来发展前景。

本文，郑州大学 刘春太教授，北京化工大学Hao-Bin Zhang等研究人员在《ACS Nano》期刊发表论文，研究通过单向冷冻法和温和的肼蒸汽还原/改性过程，将氧化石墨烯(GO)、Ti3C2Tx MXene和Ni纳米链组装在一起，成功合成了一种介电/磁性多元Ni/Mxene/RGO（NiMR-H）气凝胶。