纳米人

纳米人编辑部对2020年国内外重要科研团队的代表性重要成果进行了梳理，今天，我们要介绍的是中国科学院院士，发展中国家科学院院士，英国物理学会会士，英国皇家化学会会士，北京大学化学与分子工程学院刘忠范院士。

石墨烯因为具有宽的光吸收范围、低的比热容、高的热导率等性质而被认为是非常有潜力的光热材料。特别地，三维石墨烯可以为光热转换提供足够多的光热接触面积；同时，三维石墨烯的多孔自支撑结构还可以有效避免石墨烯片层间再堆叠以及给离子传输提供便捷通道，因而石墨烯也是非常有应用潜力的储能器件材料。

针对Li资源的供应问题，朱棣文，崔屹，刘翀等人开发了一种电化学方法，利用插层化学使用TiO2包覆的FePO4电极实现从海水中提取Li。针对海水里极低的Li/Na比，该研究团队开发了脉冲静置和脉冲静置-反向脉冲静置电化学方法来降低插层过电势，并证明可以成功地提高Li的选择性。

研究团队针对石墨烯水凝胶对于水中抗生素、染料、重金属离子的吸附容量均明显优于石墨烯气凝胶这一现象，利用分子动力学模拟与实验结合的手段，揭示了石墨烯水凝胶中的包埋水通过（1）作为骨架支撑三维孔道结构 （2）提供与污染物分子（环丙沙星）形成氢键的活性位点（3）构建污染物的传输通道这三个方面增强了对污染物的吸附性能，兼之优异的机械性能、环境耐受性、结构易调节性，该研究展现了石墨烯水凝胶在环境吸附领域的应用前景，为理解纳米结构中包埋水在吸附中的作用提供了新的观点。

石墨和石墨烯的根本区别，是在于层数吗？笔者认为，根本在于其物理化学性质的本质区别，至于层数的划分，只是基于其物理化学性质变化规律而人为确定的一个数值，并不是完全的分界线。当石墨薄片的厚度减小为几个石墨烯片层时，材料的很多重要性质就会发生改变，比如材料单位质量的比表面积、单片层的机械柔韧性等。

基于氧化石墨烯的纳滤膜由于其独特的离子筛分功能和超快速的透过性，近年来在水净化领域取得了许多重要进展。即便如此，氧化石墨烯纳滤膜也大部分适用于水相体系，在有机体系中几乎不具有透过性，且其机理尚不明了。