科研进展

北京大学、北京石墨烯研究院张锦院士团队提出了一种新策略，通过调整GO在波导腔体中的空间分布，结合异形样品容器的结构设计，提升m-rGO质量的一致性，并在放大制备过程中通过系统性地优化工艺参数进一步改善其品质。与已有微波还原制备的石墨烯相比，本文所得m-rGO展现出优异性能，电导率高达13486 S·m⁻¹，拉曼D峰强度低至ID/IG = 0.12，单批次产量可达70克。同时，制备出一款柔性m-rGO/聚氨酯（PU）复合膜（A4尺寸，厚度仅90 μm），其在8.2–12.4 GHz频段内的电磁屏蔽效率高达40 dB。本文提出的结构设计理念为高质量m-rGO的大规模工业化微波制备提供了创新且切实可行的方法。

研究基于激光照射的氧化石墨烯（GO）涂层与天然竹材，开发了一种双层太阳能蒸发器，实现了高效、稳定且低成本的海水淡化与废水净化。

本文提出了一种基于指状电极和垂直导电脊的柔性平面双模电容式传感器，显著提升了其在压力检测和接近感应方面的性能。通过引入垂直导电脊结构，传感器的性能得到了显著提升。一方面，垂直导电脊在有限区域内形成了多个并联连接的小电容单元。由于这些小型电容器的累积效应，压力灵敏度达到0.5938 kPa^(−1)，几乎是基于指状电极的传统传感器的五倍。另一方面，垂直导电脊结构增强了电极边缘的电场分布并强化了边缘效应，使传感器在非接触式检测时的最大电容变化几乎翻倍，并将其检测范围扩展至60毫米。

得益于单层石墨烯，该柔性气体传感器实现了导电通道的高导电性及对NH₃的快速响应，且在传感器弯曲时，施加在SnO₂薄膜上的应变显著降低。该传感器展现出宽广的检测范围（0.5–100 ppm）和低至192 ppb的检测限，响应时间最快可达62秒，并在500次应变循环中保持机械稳定性。该传感器与柔性电路集成，形成具备数据传输与分析功能的可穿戴传感系统，可在多种环境中实现NH₃检测。本研究证明了基于SnO₂的柔性传感器通过高灵敏度与柔性设计，实现可穿戴应用的有效途径。

研究的一个目标是通过水热法制备石墨烯气凝胶（GA）@纤维素纳米纤维（CNFs），随后进行冻干处理。最终目标是探索将CNFs@GA引入聚乙二醇（PEG）以形成PEG/CNFs@GA复合材料的影响。

来自山东大学、田纳西大学、齐鲁工业大学（山东省科学院）的研究团队，应用了一种基于机器学习神经进化势（NEP）的模拟框架，结合随机接触算法与主动学习策略，实现了GF/PDMS复合材料在拉伸—压缩变形下的热—力耦合行为精准预测。他们成功模拟了石墨烯泡沫/聚二甲基硅氧烷（GF/PDMS）复合材料在形变（40%拉伸至50%压缩）下的热—力耦合行为。

分步控制氧化路径以实现外延介电层：在洁净石墨烯上外延生长hcp-Hf薄膜（高温600°C形成大岛；室温RT形成连续膜）。自然氧化（空气暴露）：揭示a-HfOₓ → h-HfOₓ → m-HfO₂序列。热氧化（400°C）：加速相变，验证h-HfOₓ为m-HfO₂前驱体。结合STEM表征与ReaxFF分子动力学（MD）模拟，阐明石墨烯通过模板效应稳定中间相。扫描近场光学显微镜（s-SNOM）证实亚氧化物导电性高于m-HfO₂。

张金灿教授聚焦石墨烯实用化进程中的核心挑战——大面积高质量薄膜的可控制备，系统介绍了其课题组在石墨烯化学气相沉积（CVD）生长、批量制备及前沿应用领域的突破性进展。针对石墨烯产业化应用中普遍存在的薄膜污染、制备效率低、转移损伤及器件性能瓶颈等关键难题，研究团队提出了系列创新解决方案并取得显著成果。