科研进展

本研究介绍了一种基于多孔氧化石墨烯（PGO）的复合膜，并在其上原位生长了二维 1,4-苯二甲酸铜（CuBDC）纳米片。通过 Cu²⁺ 离子与 PGO 上含氧基团之间的强配位作用，CuBDC 在 PGO 层状结构内受限生长，这不仅稳定了 PGO 的层状结构，还由于 CuBDC 具有合适的孔径而赋予了膜对 NaCl 的截留能力。

该传感器卓越性能的核心在于其独特的内部结构。与在各个方向上都具有均匀海绵状结构的各向同性气凝胶不同，本研究开发的还原氧化石墨烯气凝胶（rGOA）具有高度有序的各向异性蜂窝状结构。rGOA传感器的高灵敏度源于“接触电阻”机制。当施加压力时，石墨烯气凝胶内部的层状结构相互接触。

该工作为高性能柔性水凝胶传感器的设计提供了”纳米限域+动态交联+GO增强”的新范式，在实时智能个人健康监测、人机交互和运动科学等领域具有广阔应用前景。

近日，国家电网江苏省电力有限公司研究院团队采用刮涂法，成功制备石墨烯 / 温敏微球 / 聚脲复合涂层，实现高导热、超高热开关比与优异涂层性能的协同，为大功率器件智能热管理提供全新材料方案。

研究人员将零维GQDs原位锚定在二维MXene纳米片表面，形成GQDs@MXene异质结构，并利用二者之间的强界面相互作用，构建了具有多级协同效应的复合填料体系。该界面形成的强耦合化学键（Ti-O-C）不仅优化了异质结的电子结构分布，且有效抑制了MXene在水性体系中的本征氧化失活问题，解决了单一MXene填料长期稳定性不足的瓶颈。

该研究提出了一种液态金属/激光诱导石墨烯（LM/LIG）多层复合结构的设计策略，通过将液态金属（如EGaIn合金）嵌入LIG导电层之间，构建了具有”三明治式”多层传感单元的柔性传感器，并采用疏水封装层实现防水功能。

该研究创新性地提出了”曲率诱导亲锌性（curvature-induced zincophilicity）”概念，利用3D纳米管状纳米孔N掺杂石墨烯的独特曲面拓扑结构，实现了超快、无枝晶的锌沉积。

该研究提出了一种新型LIG电极原位制备工艺（in-situ fabrication process），从根本上解决了传统弹性体转移法的结构损伤和电阻漂移问题。该策略的核心创新在于：在弹性体基底上原位诱导生成LIG，无需从PI转移，从而完整保留LIG的三维多孔网络结构。与弹性体转移法相比，原位制备的LIG电极展现出碾压级的结构稳定性和电学稳定性。

研究团队开发了一种基于多层单晶石墨烯的新型微反应器，兼具电子束、X 射线高穿透性与优异气密性，就像是给反应器装了一层“保鲜膜”：电子束和X射线可以自由进出，而气体被牢牢封在里面。虽然只有几个原子厚，但多层单晶石墨烯的力学强度惊人。

重庆大学航空航天学院付绍云教授等研究团队通过将氧化铝Al₂O₃颗粒简单地插入石墨烯纳米片（GNP）/聚乙烯醇（PVA）体系中，制备了具有高面内和面外热导率的柔性石墨烯基复合薄膜。

联合团队搭建了单晶石墨生长系统，最终成功制备出厘米级尺寸且厚度超过200微米的高质量单晶石墨——该厚度是当前世界水平的3倍以上。这一科研突破也探索了一条从“试错摸索”向“机制驱动”转型的智能化科研路径，验证了AI作为驱动科学发现“革命的工具”的重要价值。

笔者旨在系统总结和分析针对二维材料的孔径调控技术及二维材料在离子筛分中的应用研究，梳理石墨烯及其衍生物、MXene和过渡金属硫化物等典型材料的研究成果，揭示孔径调控与离子筛分行为之间的内在机制，并探讨其在能源与环境领域的应用潜力和发展方向。

该研究采用同轴静电纺丝（coaxial electrospinning）技术，巧妙构建了MXene/GO@PAN核壳结构纳米纤维——以富MXene导电核心为内芯，以氧化石墨烯/聚丙烯腈（GO/PAN）为外壳，实现了EMI屏蔽与热管理的多功能一体化。

该工作通过双向冷冻铸造和冰偏析诱导自组装（ISISA）技术，系统构建了具有高度有序各向异性层状结构的石墨烯气凝胶，揭示了内部隔板（septa）形貌对声吸收性能的关键调控作用。