郑州大学

研究通过将还原氧化石墨烯（rGO）作为导电介质依次引入聚氨酯（PU）无纺布，再以金/钯纳米颗粒（Au/Pd NPs）和聚噻吩（PEDOT）复合材料作为核心传感层进行修饰，成功开发出一种扭转辅助自愈合柔性传感器，可在室温下实现对二氧化氮（NO₂）的超灵敏选择性检测。

在这项研究中，开发了一种海藻酸钠和钙离子双交联石墨烯/纳米纤维素气凝胶，用于特异性处理全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）污染的海水。在1个太阳光照下，CSGA-Ca的蒸发速率为2.10 kg·h-1·m-2，光热转换效率为91.1%。此外还具有出色的耐盐性，自清洁性能以及优异的海水，PFAS废水的净化性能。

项目团队巧妙运用化学气相沉积（CVD）工艺，在铜丝表面连续生长高质量石墨烯，通过独特的“生长——加捻——拉拔”周期化循环加工工艺，实现了石墨烯在铜基体中的均匀分布，并与铜基质在微观尺度上形成了良好的界面相互作用。这一突破不仅显著提升了铜缆的力学和电学性能，更为兆瓦级超充技术提供了坚实的材料基础。

毛小菲团队的核心技术为农业废弃物热化学定向热转化制备涡轮结构状石墨烯。该技术可通过微波辅助焦耳热闪蒸手段，将农作物秸秆等废弃物高效转化为纳米碳材料，同步解决“农业固废资源化利用率低”和“石墨烯制备成本高”两大难题。与传统石墨烯生产方式相比，该技术通过定向热转化实现低能耗、低排放，且原料来源广泛，成本仅为市场价的十分之一。该团队进一步将石墨烯与微生物菌剂结合，开发出兼具固碳、保水、增强土壤透气性的新型土壤修复材料，为农业可持续发展提供创新方案。

由我院赵楠老师指导的项目《生物质热化学定向热转化石墨烯技术及其多功能应用》斩获全国一等奖和优秀指导教师。该项目利用焦耳热闪蒸和激光诱导热转化技术处理生物质固体废弃物制备石墨烯可同时解决“生物质能源利用率低”和“石墨烯制备成本高”两大难题

首先以超临界二氧化碳手段将体相石墨烯剥离为多层纳米片，充分暴露 C=C 位点，为不完全烯烃加成反应提供丰富反应位点。同时以硼酸为 B 源，借助不完全烯烃加成反应向二维石墨烯结构中引入端基 -B(OH)₂ 官能团，进而引入铁磁交换作用 (Ferromagnetic Coupling) 所需未配对电子，成功制备了具有良好室温铁磁性的二维石墨烯材料。

自2001年7月课题组成立以来，许群教授课题组研究方向集中在利用绿色化学手段制备功能性纳米材料，包括超临界流体诱导聚合物结晶及其自组装、超临界流体技术制备层状纳米材料及其功能化、超临界流体作为外场制备生物功能材料、静电纺丝技术制备功能性吸附材料、不同聚合物体系衍生制备纳米碳材料及其功能性的研究等。

为了获得更好的电极反应动力学和更高的电化学性能结构稳定性，垂直取向石墨烯纳米片已成为比其他材料（如碳纳米管、碳纳米管、随机分布的石墨烯和类石墨烯粉末）更有前途的候选材料。本综述对 VG 的制备方法进行了阐述，主要分为溶液法和真空法。

文章首先讨论了超临界流体特点及超临界CO2绿色溶剂体系的优势，以及材料构筑过程中的物理化学作用。接着从一维材料出发介绍了超临界CO2在不同溶剂体系条件下对碳纳米管的定向修饰，借助不同聚合物外延生长手段得到多种类型的杂化结构；随后分析了二维材料体系中超临界CO2在层状材料剥离、原子结构调控、相工程及应力工程中的独特作用，材料涵盖了石墨烯、过渡金属硫化物及氧化物、氮化硼、石墨炔等；在此基础上，进一步总结了借助超临界技术实现包括横向异质结、纵向异质结、多元异质结和非晶异质结等多种类型二维异质结的构筑。