科研进展

在光激活气体传感器中，GQD已被用于提高金属氧化物基传感层的气体传感性能，尽管大多数研究主要集中在通过杂原子官能团进行表面化学修饰的作用上，但对GQD的电子能带结构的作用的讨论有限。通过将可调带结构与表面功能相结合，我们强调了它们在推进光激活气体传感器方面的卓越多功能性。

本工作描述了利用激光诱导石墨烯（LIG）驱动的3D打印技术和传统的渗透工艺组装石墨烯基导电聚合物复合材料。

研究通过简便的自组装工艺，成功开发出一种氧化石墨烯与吡咯复合丝绸织物（PPy-rGO-SF）。该织物凭借氧化石墨烯（rGO）与聚吡咯（PPy）的协同增强效应，展现出0.141 kΩ/cm的优异电导率及90%的卓越电磁干扰屏蔽效率。该电磁屏蔽织物还展现出优异的稳定性，经30次机械变形循环测试后仍保持90%的屏蔽效能。这些成果为智能可穿戴服装与电磁屏蔽产品的开发提供了重要潜力。

研究采用湿法纺丝与基底辅助干燥策略，通过调控石墨烯纤维（GF）的形态结构优化导电网络。最终成功制备出高导电性（3.19×10⁴ S m⁻¹）、抗拉强度达179.6 MPa、应变能力达6.5%的致密带状GF，并将其应用于柔性压力传感器的传感层。

研究通过将微量一维棒状CoNi-MOF与石墨烯整合，构建出超轻型CoNi-MOF@石墨烯异质结构气凝胶。这种超低掺杂策略（4.5 wt%）融合了1D CoNi-MOF纳米棒的各向异性特性、石墨烯衍生的分级多孔结构以及异质界面的存在，从而实现了阻抗匹配与多尺度电磁波衰减的双重效果。

研究团队发明了一种大尺寸单晶金属箔通用制备技术，通过建立应变-变形储能-织构-单晶对应关系，揭示了金属箔单晶生长的内在机制。团队发现充分的变形储能是形成均一立方再结晶织构的关键，近100%的立方织构可引导金属箔稳定转变为单晶。该技术策略适用于铸造、轧制及电解等多种原料体系，可制备低/高晶面指数单晶铜箔与镍箔。该研究不仅为单晶金属的制造提供了全新的研究范式，更为单晶金属箔的工业应用奠定了关键材料基础。

研究团队提出了一种二维异质结纳米腔可饱和吸收体，通过在光纤端面集成MoS2-BN-graphene-BN-MoS2异质结，精准调控异质结内部的光场分布，显著提升石墨烯的可饱和吸收性能（饱和强度降低约65%）。该异质结能够有效抑制孤子形成前的背景脉冲，从而阻止脉冲分裂以实现稳健锁模输出。同时，该异质结对光纤激光器腔内的偏振变化表现出更高的容忍度，在约85%的偏振态下都能稳定产生单孤子脉冲。这种异质结纳米腔为低维材料在可饱和吸收体中的实际应用奠定了基础，并有望用于光频梳、超连续谱源以及片上脉冲激光器等领域。

本工作报告了一种基于半导体石墨烯纳米带/氧化铝/单晶硅的新型p-i-n异质结型自驱动短波红外光电探测芯片。在异质界面所触发的的光门控效应和内置电场的共同作用下，芯片展示了零偏压下的超高响应和探测性能。该光电探测芯片在自驱动模式时响应率高达75.3 A/W，检测率为 7.5×1014 Jones，外量子效率接近104%，将同类型硅基芯片的检测性能提高了创纪录的7个数量级。此外，在常规驱动模式下，芯片的响应率、检测率、外量子效率同样高达843 A/W、1015 Jones和105%，均为目前所报道的最高值。同时，我们还展示了该光电探测芯片在光通信和红外成像领域的真实场景应用，体现了巨大的应用潜力。

通过交替自组装、液氮辅助冰模板冷冻、冷冻干燥及后续HI蒸汽还原的序列工艺，成功合成了这种复合气凝胶薄膜。通过氧化石墨烯与MXene纳米片构筑的内部定向排列开孔结构及交替界面，可促进电磁波的内部多重反射与吸收，从而形成广泛的电磁波能量衰减路径。同时，高电导率与偶极极化效应的协同作用进一步增强电磁波耗散，提升整体电磁屏蔽性能。

研究采用氟化聚酰亚胺薄膜（FF-PI）作为前驱体，经激光照射后结合电沉积技术，制备出氟掺杂激光诱导石墨烯/聚苯胺（FF-LIG/PANI）交指电极。