科研进展

塑料碳的高值化转化：在回收金属的同时，原本作为废弃物的PVC塑料中的碳被成功升级回收为高价值的石墨烯材料。表征结果表明，在电热过程中，正极材料中的过渡金属（如Co、Ni）有效催化了PVC碳的石墨化进程，生成了结构有序的闪蒸石墨烯。相比之下，单独热解PVC只能得到无序碳。该石墨烯副产物具有优异的电催化性能，为整个回收流程创造了新的价值增长点。

本研究提出一种简便策略，利用木质素（KL）的固有粘附性促进KL与导电氧化石墨烯（GO）在棉纤维表面的协同组装，从而构建出稳定的导电棉纤维（(GxLy)z@CF）。功能评估表明，该复合材料可实时可靠监测人体生理活动（如关节弯曲与吞咽动作），同时展现高效光热转换能力——在1000 W·m⁻²光照下温度可达约75 °C。该策略在智能可穿戴电子设备及多功能纺织基器件领域展现出广阔应用前景。

系统总结了近二十年来碳点领域的代表性研究进展，对碳点的合成方法、结构特征、光学与电子性质调控机理以及前沿应用进行了全面而深入的评述。本综述为碳点研究提供了系统性的参考与前瞻性的思考，对推动该领域的长期健康发展具有重要的指导意义。

在这项专利技术中提出了一种新的单工序方法，这种方法基于大规模CVD石墨烯的新型涂层材料来解决这些问题。该技术将提供超低的片层电阻(良好的导电性)，高透明度和优异的机械柔韧性。

该研究选用十二烷基硫酸钠作为发泡剂精确调控孔壁结构，利用羧甲基纤维素与铜离子构建化学交联网络，在-20°C冷冻处理后经室温干燥成型。所制备的Cu-GC泡沫具有弧形孔壁和高度有序的导电骨架，密度仅为56.4 mg/cm³，结构强度达8.7 MPa，电导率达212 S/m。在电磁屏蔽性能方面，2毫米厚的Cu-GC泡沫在X波段（8.2-12.4 GHz）实现了82.1 dB的屏蔽效能，比屏蔽效能高达7776.8 dB·cm²·g⁻¹，优于大多数已报道的碳基泡沫材料。

研究采用创新方法，将磷掺杂硫化镍与激光诱导石墨烯（LIG）结合，制备出柔性微型超级电容器。硫化镍（Ni₃S₂）作为超级电容器的电极材料正日益受到关注。

本研究通过将石墨烯纳米片（GNS）内嵌于聚醚酰亚胺（PEI）基体中，并结合激光刻蚀构筑微结构，成功构建了一种兼具光热响应、超疏水特性与低粘附疏冰能力的智能防/除冰表面（GPIS）。该表面在无需氟化或硅烷表面改性的条件下即可实现优异的润湿调控性能，激光微结构作用下的水接触角可达约162°，显著降低了固-液接触面积并有效延缓水滴冻结。

离子电子学作为国际公认的新兴交叉学科，通过纳米限域结构调控离子传输行为，为发展新一代高效柔性能源技术提供了全新的仿生学解决路径，已被国际纯粹与应用化学联合会列为2024年化学领域十大前沿技术。本项目在魏迪教授的带领下，围绕双电层荷电界面调控这一核心科学问题展开联合攻关。

作者利用孔边缘功能基团的异质性来调控孔隙限制直径（PLD）。通过简单的热退火处理，可以将孔边缘的伯胺基团转化为晶格掺入的氮。转化程度随温度变化，从而调控胺-CO₂复合物产生的空间位阻，并进而调节PLD，以利于O₂的渗透。

目前，该复合物即将脱离克级实验室测试，进入接近工业化规模的中试工厂进行试验。为此，需要先将这种液态复合物制成固态版本。戈尔吉表示：“我们的思路是将该复合物与二氧化硅、氧化石墨烯等材料相结合，以此提升其与二氧化碳的反应效率。”