科研进展

这些传感器基于还原氧化石墨烯（rGO）与氧化铋的复合材料。其组分通过二氧化碳激光器在单一步骤中制备而成。该制备过程将氧化石墨烯转化为导电性更强的还原氧化石墨烯（rGO）。与此同时，激光器还重构了铋前驱体，生成氧化铋纳米片，这些纳米片得以高效地整合到材料中。这种结构促进了高效的电子传输，并提供了丰富的活性位点，有助于重金属离子在rGO–氧化铋电极表面上的吸附和预浓缩。

研究通过基底诱导生长策略，在氮/氧共掺杂石墨烯上选择性合成具有特定（200）或（111）晶面取向的铜纳米片。Cu(200)@N/O-C因优化ORR中间体吸附能、降低决速步能垒，展现出优于Cu(111)@N/O-C和商用Pt/C的ORR活性。其组装的锌-空气电池功率密度达222.5 mW·cm⁻²，稳定运行超1000小时。该工作证实面向工程调控地壳丰度铜材料是下一代储能器件的可行路径。

研究创新性地引入了微流控组装技术，将FeF₃纳米颗粒与rGO纳米片在微流控通道中进行精准组装，随后通过织物基底（如碳布/棉布）负载，构建了具有独特”蛋卷状”（Egg-roll-Like）限域结构的三维FeF₃/rGO复合织物正极。

本研究采用氟化铵作为氟源，通过一种简单且安全的制备过程，合成了新型的RGO@CoF2复合材料。该复合材料将CoF₂纳米球锚定在超薄雪纺状RGO纳米片上，其中CoF₂以纳米片形式存在并自组装成纳米球。这种独特结构通过三维RGO网络提供了更多的反应位点和更优的电子/离子传输通道，同时有效缓冲了循环过程中的体积变化，并抑制了颗粒团聚和粉化。

本研究通过静电自组装结合高温碳化策略，成功制备了B/N共掺杂二维纳米片多孔碳 (BNPC)。BNPC-900具有高达750.5 m² g-1的比表面积、丰富的微介孔结构、良好的导电性和亲水性，以及高含量的边缘氮和硼官能团。该材料在三电极体系中表现出367.3 F g-1的高比电容和优异的循环稳定性。

该材料通过静电与氢键作用将活性炭粉末均匀固载于甲壳素纳米纤维网络，形成大孔整体结构，可直接从水中取出，避免二次污染。更关键的是，废弃海绵可通过闪蒸焦耳热（FJH）转化为高品质石墨烯，实现从“吸附-丢弃”到闭环资源化的跨越。生命周期评估（LCA）证实其碳足迹较传统颗粒活性炭降低59%以上。这项研究为可持续、高性能、双靶点水处理吸附平台提供了可规模化的新路径。

该研究应用一种结合磁取向与非溶剂诱导相分离（M-NIPS）策略，制备了高性能柔性石墨/硅橡胶导热复合材料。该策略实现了石墨片在基体中的高度垂直取向与长程连续互连，构建了高效的垂直导热通路。该工作不仅为可折叠及高功率密度电子设备的热管理提供了理想的界面材料解决方案，其揭示的“取向控制-结构构筑”协同设计范式，也为开发下一代高性能各向异性功能复合材料提供了新的思路。

本文通过将4英寸晶圆级柔性锗薄膜与原位生长的三维互连石墨烯集成，构建了柔性3D-石墨烯/锗异质结构，并实现了兼具优异性能、宽光谱响应和机械形变长期稳定性的柔性光探测器。

为了构建新型复合结构，采用溶液共混法将石墨烯均匀包覆在球形氮化铝颗粒表面，从而形成一种类似于镀银铝填料的新型石墨烯包覆氮化铝结构，显著提高了填料自身的导热系数，从而提升了石墨烯增强型非硅导热胶的整体导热性能。