科研进展

郑州大学单崇新教授，杨西贵教授团队提出异质结构工程 + sp²-sp³ 共价键合创新策略，成功开发出金刚石 – 石墨烯复合吸波材料（DC）。该团队以纳米金刚石（ND）为前驱体，经 1200℃预石墨化形成富勒烯包裹结构，再通过中高压高温（HPHT，7.0 GPa、1100-1300℃）处理，构建出多层石墨烯嵌入纳米金刚石基体的异质结构，石墨烯与金刚石通过 sp²-sp³ 共价键紧密连接，实现介电性能与结构稳定性的协同优化。

对于最近实验上发现四层菱方石墨烯中出现的超导，本文提出通过电子间的屏蔽库仑相互作用来解释，并得到了与实验定性相符的相图，且对各个超导态的配对本质进行了分析。

本文提出了一种可扩展的策略，通过剪切混合将电化学剥离的石墨烯与介孔聚苯胺在界面处组装成二维混合结构，从而制备高性能超级电容器电极材料。该设计通过结合缺陷最小的导电路径、人工设计的离子扩散通道以及稳定的法拉第界面，同时克服了传统复合材料的关键局限，实现了高体积电容与出色的倍率性能。

研究团队在石墨烯/六角氮化硼莫尔超晶格中，利用非局域电学谐波测量技术，探测到了显著的非局域二次谐波电压信号。实验数据显示，该信号与驱动电流呈二次方关系，并在狄拉克点附近发生符号反转。更令人振奋的是，其响应强度在狄拉克点附近显著超过了传统的线性谷霍尔效应，实现了性能的跨越式提升。

二维材料厚度为原子级，晶格高度有序，能显著缩短气体传输路径，被认为是下一代高性能分离膜的候选材料。然而，无缺陷的二维晶体（如石墨烯）长期以来被认为对所有气体不可渗透。近年研究发现，完美单层石墨烯在室温下允许氢相关物种透过，但具体渗透的物种及其在其他二维材料中的行为仍不清楚。

本文开发了一种可持续且创新的策略，用于制备多功能、可压缩且导电的木质海绵（WS@rGO@PPy），以应用于集成式自供电可穿戴传感系统。通过将还原石墨烯氧化物（rGO）和聚吡啶（PPy）引入脱木质素的木质支架中，构建了一个双连续导电网络，赋予该材料出色的可压缩性和耐久性。

首先，我们介绍了基于石墨烯量子点的基本制备方法及其关键改性策略。随后，我们重点探讨了基于石墨烯量子点在类脑器件中的主要工作机制，例如电荷捕获、离子迁移以及光电协同作用。在此基础上，我们系统地对各类基于石墨烯量子点的类脑器件进行了分类，并总结了其代表性器件性能及应用实例。最后，我们从材料、机理、器件结构及系统集成等多维度探讨了当前面临的关键挑战，并提出了未来的发展方向。

团队开发了一种无需氧化石墨烯（GO）中间体的直接转化法，开发了一种简便、可规模化的策略来构建垂直取向的石墨烯聚集体（GA）框架。

该研究以柠檬酸为原料，在 210℃下热解 0.5 小时合成亲水性石墨烯量子点，经冷冻干燥得到 GQDs 粉末，研究采用热喷涂法将 GQDs 水溶胶涂覆在多孔 α-Al₂O₃载体上制备 GQDs 原始膜，将载体预热至 180℃使溶剂接触后快速蒸发，避免 GQDs 纳米颗粒渗入大孔载体，保障载体原有渗透性的同时让 GQDs 在表面堆叠形成连续的超薄膜层。

本研究成功制备了一种具有优异分散性和卓越电磁波吸收性能的CB/GSs电磁波吸收涂层。通过刮刀涂布工艺，在玄武岩纤维表面形成了薄而均匀的复合涂层，最终制备出性能卓越的电磁波吸收型BFF。该制备工艺简单，有利于工程应用。