科研进展

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。

华东师范大学 毕恒昌研究员、吴幸教授团队提出垂直定向构筑策略，通过激光切割、垂直组装与硅橡胶封装制备高垂直取向石墨烯微条垫片（GMP），首次在单一热界面材料中同步实现超高面内热导率与超低压缩模量，突破热–力学性能权衡难题。

本研究设计了一种高度石墨化的宿主结构作为大配体，对Fe–N4位点的电子结构进行了重构。这种自下而上的工程策略触发了关键的自旋态转变（低自旋向中自旋，S = 0 → S = 1），促使轴向 dz² 轨道实现单电子占据。该电子特征犹如一道“自旋闸门”，通过泡利斥力选择性地抑制了水分子的吸附，并同步强化了O₂的活化。

天津大学封伟教授领导的FOCC研究团队，围绕氧化石墨烯基气凝胶与高温熔盐复合体系展开系统性研究，通过PEG 辅助界面调控 + 定向冷冻-热还原策略，成功构建出兼具高相变焓、超快光热响应、优异高温循环稳定性的石墨烯气凝胶-熔盐（GA/MS）高温光热相变储能材料，突破了熔盐难以在石墨烯多孔骨架内均匀分散、高温易泄漏、界面热阻大等核心瓶颈。该材料在聚光太阳光下实现极速升温与高效光热-相变储能一体化，在太阳能高温储热、光热发电、工业余热回收等场景展现出巨大应用潜力。

该研究提出了一种基于焦耳快速加热的秒级高温原位合成策略，在接近2000°C的极端条件下，实现了还原氧化石墨烯（rGO）包覆FeCoNi三元合金核壳结构的高效制备。复合材料具有连续的导电网络和紧密的磁-介电界面，介电损耗与磁损耗的协同作用显著改善了阻抗匹配，在仅1.5 mm的匹配厚度下实现了-56.1 dB的最小反射损耗和4.4 GHz的宽带吸收带宽，为高性能电磁波吸收材料的设计提供了新思路。

研究提出了一种自支撑SePAN@三维多孔石墨烯气凝胶（3DHG）正极的设计策略，将SePAN与H₂O₂刻蚀制备的三维多孔石墨烯气凝胶骨架集成，构建了兼具高速电子传导和高效离子扩散通道的3D互连网络。

研创新性地提出了一种多维热碳-铜纳米颗粒（PyC-Cu NPs）共改性策略，用于构建具有多尺度三维结构的PG预制件增强AZ91D基体（PG/AZ91D）复合材料。

研究提出了一种质量传输工程化CCM架构，巧妙利用CCM工艺将催化剂沉积与多孔基底解耦的独特自由度，实现了两大关键突破：无MPL碳纸：消除纳米孔Knudsen扩散阻力，缩短O₂扩散路径；无脊石墨烯涂覆Ni泡沫（G-foam）流场：三维开孔结构增强对流O₂输送，疏水多层石墨烯表面抑制PA渗漏并降低界面接触电阻。

目前，在三亚崖州湾科技城管理局的支持下，该成果已依托三亚汉烯石墨烯技术研究所有限公司成功打通了从实验室到生产线的转化链路，所制备的MXene导电油墨及相关器件已成功获取首批市场商业订单。产品可广泛应用于丝网印刷或喷墨打印高容量微型超级电容器、柔性印刷电路、可穿戴式应变/压力传感器、射频天线以及生物医学电极等，展现出广阔的商业化前景。

为更接近生物模型，团队借助名为“气溶胶喷射印刷”的特殊技术，将特制的电子墨水精准沉积在柔性聚合物基底上，打印出能更好模拟大脑结构与行为的人造神经元。这些电子墨水由充当半导体的纳米级二硫化钼薄片和充当导体的石墨烯构成。

本研究采用闪蒸焦耳热（FJH）技术，在毫秒级时间内将廉价炭黑转化为高质量闪蒸石墨烯（FG），并将其用于增强粉煤灰（PFA）基低碳水泥复合材料。该技术利用高电压电容放电产生毫秒级脉冲电流，在样品内部形成极端热瞬态（峰值温度>3000 °C，加热/冷却速率分别达3.37×10⁴ °C/s和4.45×10³ °C/s），驱动碳原子键的快速断裂与重排，同时挥发非碳元素，从而在毫秒内将廉价炭黑转化为高质量闪蒸石墨烯（FG）。