科研进展

本文提出了一种微波辅助原位合成策略，该策略能够在超短反应时间内快速、高质量地还原石墨烯前驱体，同时将铜纳米颗粒锚定在微波还原氧化石墨烯（mrGO）上，从而构建结构一体化的mrGO-铜（mrGO@Cu）复合导热填料。得益于微波的快速加热特性及其选择性界面耦合效应，该策略促进了Cu-石墨烯界面的形成，从而增强了界面声子耦合和声子介导的热传输。

如今，Empa的研究人员更进一步，将“安全与可持续设计”（SSbD）原则应用于这种新型材料。“石墨烯是一个很好的例子，因为关于它的研究和数据已经非常丰富，”Empa健康纳米材料实验室负责人彼得·维克（Peter Wick）解释道，“作为‘石墨烯旗舰’项目的一部分，我们已经研究这种材料十年了。”

该研究创新性地开发了SDBS-CMC双组分表面活性剂协同辅助砂磨剥离新工艺，实现了高浓度（~20 mg·mL⁻¹）高质量石墨烯的宏量制备，并通过氢键作用将石墨烯均匀负载于棉纱，构筑了高导电石墨烯/棉纱复合纱线，用于可穿戴焦耳加热。

研究提出了一种冷冻干燥辅助直写（DIW）3D打印策略，用于制备基于聚乙烯醇/纳米纤维素/石墨烯/多壁碳纳米管（PVA/CNF/Gr/MWCNTs，PCGM）复合气凝胶的柔性湿度传感器。该传感器具有分层多孔导电结构，通过PVA基质与纳米纤维素的增强、石墨烯的高导电性以及碳纳米管的三维网络协同作用，实现了高灵敏度、快速响应/恢复时间和优异的稳定性。

本工作通过将水凝胶与化学气相沉积法生长的石墨烯薄膜相结合，制备了一种具有低界面阻抗、优异环境稳定性、优异自愈能力和生物相容性的可拉伸机械-生物电多模态传感器。

以商用石墨纸为固态碳源，在射频等离子体辅助下产生活性碳物种，成功在无额外加热的条件下（仅等离子体自热至约390 °C）于铜薄膜/铜互连线表面生长少层石墨烯。而传统碳源甲烷在相同条件下无法形成石墨烯。相较于同尺寸退火铜互连线，铜烯互连导线电学性能显著提升：击穿电流密度提高28.2%，电阻率降低68.7%，展现出更优的抗电迁移可靠性。

在此研究中，作者展示了结构明确的氢封端分子纳米石墨烯可作为化学限域的前驱体，通过高压高温合成方法制备出超小（3–4纳米）、单分散且高度结晶的分子纳米金刚石（m-NDs）。这些分子纳米金刚石仅具有单一sp2表面重构，并且可以以毫克级规模产出。同一自下而上的平台还支持在合成过程中采用双组分策略来掺入硅基和锗基色心，无需离子注入、辐照或后处理即可产生SiV-和GeV-发光体。

本研究以闪蒸焦耳加热（FJH）装置为核心平台，在仅 12 秒内将废弃 HDPE 塑料瓶升值为 I₂D/IG = 1.22、纯度 99.7% 的高质量涡轮层错石墨烯，并与 FC-CVD 制备的功能化碳纳米管气凝胶薄膜无缝集成为柔性超级电容器电极，在酸性/碱性/固态凝胶三类体系中均展现出优异的电化学储能性能，循环寿命超 16000 圈，既解决了 HDPE 废塑料的高值化处置难题，又为快速制备高性能碳基储能材料开辟了绿色路径。

浙江大学高微微副教授团队提出牺牲离子模板定向组装（SITDA）新策略，以氯化钙中Ca²⁺为牺牲离子模板，通过配位作用引导氧化石墨烯片层逐层组装成规整层状结构，经EDTA螯合去除离子后结合气相还原与高温退火，实现多功能石墨烯厚膜（GTF‑S）的快速可控制备。

本研究通过构筑非对称Ti1-O5配位结构的单原子催化剂，成功实现了对rGO电子结构的精准调控，显著增强了材料对多硫化锂的化学吸附与催化转化能力。Ti-rGO/S正极依托二维多孔骨架的物理限域与单原子位点的化学催化协同机制，在室温高倍率、高负载贫电解液及极端高低温（-25°C至70°C）条件下均展现出优异的电化学性能与结构稳定性。该工作不仅为单原子催化剂在能源存储领域的应用提供了新的设计思路，更为开发面向极端环境应用的温度自适应锂硫电池奠定了重要的材料基础与实验依据。

这项创新的核心在于将功能化或原始的$Ti_3C_2T_x$ MXene与氧化石墨烯（GO）进行战略性结合。通过利用LbL技术，研究人员能够对电极结构及其表面性质实现极其精确的控制。这种结构精度是最大化高性能电化学传感效率和准确性的关键决定因素。