科研进展

在工作中利用纳米孔石墨烯膜相对简单的二维纳米孔结构，开展了高温工业氢气分离的研究。系统地进行了200°C以上的单组分和混合气体渗透实验与建模，实验揭示了石墨烯纳米孔中的显著温度依赖性气体扩散，扩散过程由边缘激活，且随着温度升高，选择性得到改善。通过设计纳米孔材料和表面官能团的动态特性，增强了孔隙膜的性能，对开发使用分子筛机制的耐高温策略方面具有一定的意义。

郑州大学张伟教授&安徽工程大学李诗等人系统介绍了几种典型的多孔纳米材料制备策略，如机械剥离、化学气相沉积、氧化还原、液相剥离、电化学剥离及碳化硅外延生长法等，同时概述了对人体的潜在风险和界面作用机制。该工作对当前领域所面临的挑战给出了看法，并对未来的研究方向提出了展望，最终目标是实现精准合成并大规模制备低成本石墨烯基二维材料，以满足生物医药领域中个性化、规模化及功能化应用的需求。

这项针对魔角扭转三层石墨烯的研究，为强关联莫尔超导体系的机理研究带来了关键科学启迪，打破了以往对超导区间单一能隙的片面认知，明确区分了赝能隙与本征超导能隙的独立属性与演化逻辑，证实了多重关联相共存且存在层级分化的核心规律，厘清了动力学关联、能谷相干性与超导电性的耦合机制，为破解扭转多层石墨烯超导相与前驱关联母态的内在关联难题提供了直接实验依据。

受蜘蛛纤毛启发，北京交通大学邓涛，清华大学田禾等人基于应力诱导自组装技术制备出具有优异性能与耐高温特性的三维(3D)纤毛状单层石墨烯全向振动传感器(CGVT)。进一步通过一维卷积神经网络(1DCNN)全向解耦算法对三维振动矢量解码，实现振动方向的精准识别。三维仿生振动感知系统通过金线键合工艺将蜘蛛网结构引入仿生纤毛结构MEMS芯片，复现了蜘蛛通过振动实现目标识别与分类的生物物理机制。尤为关键的是，这些器件采用硅基半导体工艺与MEMS制备技术制造，使单体尺寸较传统器件显著缩小。

本研究提出并验证了一种基于飞秒激光超快热循环的材料原位合成新途径，在空气环境中一步实现了HEAs/LIG多尺度复合材料的制备。研究成功将超小尺寸的高熵合金纳米颗粒稳固锚定在石墨烯导电网络中，赋予了材料极佳的电导率与近乎完美的宽带红外发射率（~0.98）。测试表明，该新型复合材料在电热转换中展现出高达~285.4 °C cm² W⁻¹的能量效率，在航空除冰及冬季民用供暖等宏观应用中都具有极其优异的节能表现。

该综述的核心亮点在于，明确了光学可视化 CVD 系统的三大技术路径：商用管式炉光学通道改造、CVD 反应器微型化、定制化微型反应腔设计，解决了高温生长与光学成像的兼容难题；将光学成像与拉曼光谱、同步辐射 X 射线衍射等谱学技术结合，实现生长过程中物相、成分的同步监测；融合机器学习与自动化技术，通过实时图像数据训练模型，精准预测并合成大面积单层 MoS₂，搭建起二维材料智能生长的基础框架。

该综述以声子传输机制为核心，深入剖析了晶格振动与声子散射（声子-声子 、声子-缺陷、声子-界面散射）对导热性能的主导作用。系统总结了石墨烯本征特性（尺寸、层数、缺陷）、分散与分布状态、复合材料制备工艺（填料含量、3D网络构建、取向排列、填料协同）等关键参数的影响规律，并归纳了共价/非共价改性等界面优化方法。结合分子动力学模拟等计算模型，构建了“机制-因素-策略”三位一体的导热性能调控体系。该综述为高效石墨烯基导热复合材料的设计与制备提供了全面的理论指导，对推动其在电子器件、含能材料等领域的应用具有重要意义。