科研进展

研究以金属有机框架（MOF）为前驱体，在三维石墨烯气凝胶（GA）表面原位衍生Co₃O₄/ZnO异质结构，构建了兼具高效多硫化锂吸附-催化转化与快速电子/离子输运的复合硫宿主材料。

以聚乙烯亚胺（PEI）接枝的氨基功能化氧化石墨烯（GO）纳米片为构筑基元，构建超薄二维纳米通道膜；进一步引入均苯三甲酰氯（TMC），在限域空间内触发界面聚合反应，该过程不仅能修复膜缺陷，还能精确调控纳米通道内的电荷分布。优化后的超薄膜（厚度仅48.6 nm）具有更有序的层间通道和近乎中性的电荷分布。

研究通过工程化微结构设计构建分级纤维素纳米晶/石墨烯（CNC/GA）复合气凝胶，实现了电磁波高效吸收与热管理的协同集成。

该策略利用图案化超亲水LIG的自选择润湿特性，使银离子溶液自发渗入多孔结构，随后还原形成LIG-Ag纳米复合材料，将方阻从50 Ω/sq大幅降低至0.06 Ω/sq，同时显著降低皮肤接触阻抗。将该纳米复合材料转移至超薄（13 μm）苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯（SEBS）基底上，所得表皮电极在储存8个月后仍保持耐久、高共形与低阻抗特性，展现出优异的信噪比（SNR）和抗运动伪影能力。研究进一步通过十二导联心电图监测和基于生物电势的机械手控制，验证了该电极在临床健康监护与人机交互中的实用价值。

研究提出一种反应限域常压化学气相沉积（AP-CVD）策略，在高度开孔的商业活性碳纤维（ACF）表面生长均匀、电子连续的可调碳薄膜，将其重构为纳米限域、电子集成的储钠材料。

极端低温下防冰除冰需要材料兼具高效光热/电热转换、柔韧、坚固和环境稳定。为解决这一难题，研究采用激光驱动相变与结构工程策略，在碳纤维布上制备还原氧化石墨烯/MXene复合薄膜。通过精确调节激光脉冲频率，使氧化石墨烯近乎完全还原，同时生成亚微米蜂窝孔和层级皱纹。这些定制微孔增强多重内部反射和光捕获，大幅提高光热响应。MXene构建协同三维光热-电热网络，抑制局部阻抗波动，确保温度均匀；表面还原氧化石墨烯层充当钝化屏障，提升MXene抗氧化能力，并赋予薄膜高疏水和自清洁性，最终获得快速、全天候的除冰性能。

广西科技大学、中国科学院大学、中国科学院上海应用物理研究所唐忠锋等研究团队采用溶液浇铸法制备了低填料PVA/氟化石墨烯（FG）纳米片复合薄膜，并用羧甲基壳聚糖（CMCS）进行交联，用于热管理应用。该复合薄膜在FG含量为3.0 wt.%、CMCS含量为7.8 wt.%的条件下，实现了12.22 W·m⁻¹·K⁻¹的高面内导热系数，同时保持了61.4 MPa的拉伸强度。

这项工作的核心价值在于将低成本树叶前驱体与毫秒级碳热冲击耦合起来，证明生物质碳源可在瞬态非平衡热环境中快速转化为具有高结晶度、弱层间耦合和开放孔隙的乱层石墨烯。研究进一步明确了两个关键调控维度：冲击功率主要影响石墨化程度与热损伤之间的平衡，脉冲频率主要影响层数与堆垛状态。未来若能进一步结合 XPS、XRD、原位温度场模拟和电化学性能测试，建立功率-频率-结构-性能的定量关系，并验证连续化放大制备的均一性，该路线有望为生物质基石墨烯材料的绿色低成本制造提供更可操作的技术基础。

早期二维材料研究的核心目标，是证明原子薄层晶体能够稳定存在并具备实用性能；如今，研究范围早已突破石墨烯、六方氮化硼、过渡金属硫族化合物，拓展至氧化物、卤化物、MXene、非范德华材料等化学体系，待探索的材料空间大幅拓宽。当下的核心问题不再是 “是否存在更多二维材料”，而是本领域能否系统性总结已有实验成果，并依托这些经验指导后续新材料研发。

研究通过两步水热法结合冷冻干燥工艺，将中空铁氧体@碳颗粒锚定于石墨烯片层上，构建了中空MnFe₂O₄@C/还原氧化石墨烯（RGO）/聚酰亚胺（PI）复合气凝胶，实现了超宽带、柔性抗压的多功能电磁波吸收。

近日，兰州大学杜鹏程课题组在Nano Research期刊发表研究论文，通过原位聚合法在氧化石墨烯表面制备了双极型聚合物-石墨烯复合正极材料（PDAN‑rGO）。该工作为开发高性能、可自充电的水系锌离子电池提供了一种有效的正极设计与系统构建策略。