科研进展

首先详细讨论了电磁屏蔽的机理和关键影响因素。然后，概述了石墨烯在电磁屏蔽领域的优势和多尺度结构，包括缺陷、掺杂和致密化。第三，回顾并比较了各种微/宏观尺度的石墨烯基材料，如纯石墨烯薄膜、泡沫、复合材料和多功能石墨烯材料，同时深入分析了石墨烯结构与电磁屏蔽价值之间的关系。最后，预测了基于石墨烯的电磁屏蔽应用领域目前面临的挑战和未来前景。本综述将为高性能石墨烯基电磁屏蔽提供新的思路和方向。

在这项工作中，我们开发了一种简单、环保且经济高效的方法，用于制备基于石墨烯、碳纳米管和炭黑的水性导电墨水。这种碳基导电墨水在可穿戴电子设备的能量存储方面具有巨大潜力，从而促进了柔性 MSC 的实际应用。

上海交通大学沈彬教授课题组将液态金属镓微液滴化与快速原位裹覆金刚石颗粒，构筑了一种镓-金刚石“细胞式”的悬浮浸润网络，从而实现了金刚石颗粒多表面的原位石墨烯生长与批量制备。这种“细胞式”的悬浮浸润策略可实现千克级的石墨烯-金刚石共价异质颗粒的制备，相比传统的制备方法的有效产率提升3-5个数量级，具有广阔的工业应用前景。相比传统金刚石磨粒，这一新型磨粒在超硬半导体材料（金刚石、碳化硅等）的抛光加工中具有更高的抛光效率与更高的抛光质量，其原子级材料去除率是传统金刚石磨粒的5倍。

我们采用粗粒度分子动力学模拟来研究聚甲基丙烯酸甲酯（p(MMA)）的接枝密度（g）和接枝链长度（n）如何影响石墨烯的分散，其中石墨烯被分为三种不同的形态，即“聚集”、“插层”和“未结合”。我们发现，增加 g 和 n 可以增强石墨烯的分散性，表现为更高的分散性参数（fd）、更强的界面相互作用、更大的石墨烯簇的高斯表面积和更低的聚集能量（EAggregation）。我们的结果还表明，较高的 fd 与纳米复合材料中较高的杨氏模量相关，达到最大值 4.18 GPa。 然而，纳米复合材料的电导率最初随着 g 和 n 的增加而上升，但在 g > 5% 和 n > 10 之后由于石墨烯过度分散导致导电通道减少而下降，这一点通过导电边缘分析得以揭示。此外，自由聚合物分数和链长显著影响韧性，而在石墨烯上接枝 p(MMA) 链会由于石墨烯的内在刚性减缓周围聚合物的动态，这一效应在较高 fd（良好分散）时更为明显。

该工作成功制备了一种均匀分散在石墨烯表面的类团簇状 Mo2N 催化剂，它可以作为一种高效稳定的 ODS 催化剂。Mo2N/rGO-A 催化剂结合了小尺寸 Mo2N 和石墨烯载体的优点，暴露了丰富的可接近的表面活性位点，可以很容易地激活 H2O2 氧化剂并形成活性 Mo2N-过氧化物中间体，进而表现出优异的 ODS 性能。这项研究对设计高效、稳定的小尺寸钼基 ODS 催化剂具有重要意义。

在这项研究中，研究人员巧妙设计并合成了一种原子铟装饰石墨烯（In/G）材料，为钠金属电池提供了一种无枝晶的阳极解决方案。借助高氧化态的 In-O-C 配位结构和均匀分布的亲钠位点，In/G 材料能够促进钠在电极表面的均匀成核和平面生长，从而有效抑制钠枝晶的生长。

拉夫堡大学刘艺副教授团队，联合帝国理工学院，华威大学及南安普顿大学学者等，成功开发了一种基于月桂酸（Lauric Acid）和石墨烯纳米片（GNP）的弹性复合材料薄膜。该柔性传感器不仅能够在人体体温变化范围内精准响应，还具备自调节加热与被动冷却的双重功能，为可穿戴设备和健康监测提供了全新解决方案。

该工作在纳米尺度上系统地调节了异质结的层间距离，从实验和理论角度证明了通过功能化底层材料灵活控制异质结界面的可行性。该策略不仅适用于半导体/金属界面，还可扩展到其他异质结界面的调控，为定制和改善相应器件的性能提供了一种新的思路。

通过商业蓝色激光雕刻机照射后的软木基板上的LIG的属性，其特征评估其作为传感元件的可行性。然后研究合成的LIGs的形态、石墨化质量和电性能，以找到在石墨化质量和LIG几何形状之间提供良好平衡的激光参数。随后，软木基板上的LIG嵌入到玻璃纤维增强环氧树脂复合材料中，以证明其在落锤冲击试验中的损伤传感能力，用于内部损伤检测和损伤面积估计，并对X射线计算机断层扫描（CT）的结果进行验证。

该研究建立了具有石墨烯界面的NiGr模型，并创建了具有不同Ni-Fe原子比的FeNiGr模型进行分子动力学模拟。研究了CSA的抗辐照性能及其机制。通过级联碰撞模拟了在实际条件下晶格原子的迁移，以研究辐照诱导缺陷的消除和重组机制。采用缺陷插入方法模拟了大量缺陷的演化，以研究长期辐照下微观结构的变化。同时，进行了能量计算，以解释抗辐照性能的机制。

本研究通过原子级模拟，深入探讨了石墨烯薄膜在CoCrNi/石墨烯复合材料中的作用，揭示了其在位错成核和界面行为中的关键机制。研究结果表明，石墨烯的引入不仅改善了材料的力学性能，还通过影响位错的成核和传播行为，增强了复合材料的强度和延展性。特别是，界面结构的复杂性和石墨烯的扭转角度对位错行为的影响，强调了在设计新型复合材料时考虑微观结构的重要性。此外，研究还指出，石墨烯的尺寸和形状对位错传播的影响，提供了在未来材料设计中优化石墨烯增强效果的潜在方向。

该工作通过第一性原理计算，证明氟化促进了扭转双层石墨烯中相邻石墨烯层碳原子间化学键的形成。氟化过程从AB/BA堆叠区域开始，最终扩展到整个表面。在氟化扭转双层石墨烯（F-TBG）中，维持莫尔结构的相互作用变为共价键而非范德华力。与vdW莫尔材料相比，这种新型莫尔化学化合物在其电子结构中表现出显著更强的莫尔调制，导致能谱中出现大量平带。