科研进展

在本研究中，通过在市场上可买到的非金属 AF/AFF 基底上直接进行石墨烯 CVD 生长，开创了GAF/GAFF的先河。值得注意的是，在γ-Al2O3-AF 上生长石墨烯的过程中，首次在非金属衬底上发现了石墨烯独特的 VSS 生长模式，这与在传统催化惰性非金属衬底上观察到的众所周知的 VS 生长模式截然不同，从而导致了石墨烯相对快速的低温生长。所提出的 VSS 生长模型大大推进了我们对非金属基底上石墨烯 CVD 生长的理解。除了实验室水平的 GAFF 制备，我们还实现了大规模 GAFF 的稳定量产。

在本工作中，光激发GQDs催化傅克乙基化反应的反应速率及产物产率均高于或相当于传统傅克烷基化催化剂。光激发下GQDs界面小分子功能化可构建pH响应型荧光传感探针用于区分肿瘤细胞与正常细胞，GQDs的抗体功能化可构建磁弛豫传感技术检测探针用于开展细菌体外诊断。本工作所设计的光场融合ULF NMR系统可原位、实时、无损监测纳米材料界面在激发态下的质子输运行为，可为研究催化剂界面等提供新的研究手段。

这款新型晶体管由两个耦合的“石墨烯/锗”肖特基结组成。在器件工作时，载流子由石墨烯基极注入，随后扩散到发射极，并激发出受电场加热的载流子，从而导致电流急剧增加。这一设计实现了低于1 mV/dec的亚阈值摆幅，突破了传统晶体管的玻尔兹曼极限（60 mV/dec）。此外，该晶体管在室温下还表现出峰谷电流比超过100的负微分电阻，展示出其在多值逻辑计算中的应用潜力。

实验中，首先在铜基底上通过化学气相沉积（CVD）生长石墨烯，然后利用环十二烷作为支撑层，通过加热使CD熔化并覆盖石墨烯表面，随后在室温下重新固化形成稳定的支撑层。在转移过程中，CD保护石墨烯免受裂纹损伤。通过CD的自发升华，实现了石墨烯的清洁转移。此外，该方法还适用于其他二维材料，如MoS2。

来自University of Wollongong的Dan Li教授和Gordon G. Wallace教授团队报道了从石墨获得的化学转化的石墨烯片可以通过静电稳定容易地形成稳定的水性胶体。这一发现使他们能够开发一种简单的方法来大规模生产水性石墨烯分散体，而不需要聚合物或表面活性剂稳定剂。他们的发现使得使用低成本溶液加工技术加工石墨烯材料成为可能，为将这种独特的碳纳米结构用于许多技术应用开辟了巨大的机会。

本研究为开发多组分体系建立了一种简单而高效的结构设计策略，为设计具有磁介质协同体系和多种损耗机制的多功能三维垂直通道导电网络气凝胶型EMW吸收材料提供了灵感。

通过使用穿透膜的二维纳米片构建针孔可能会开辟一条新的途径来最小化输运阻力，从而提高膜在各种应用中的性能。另一个潜在的解决方案是设计创新的二维纳米流体通道，这些通道对输运物种（如石墨烯基膜内的水分子）具有低阻力。基于二维纳米流体通道的新现象和创新应用仍值得探索，既可以带来产业变革，也可以实现科技突破。

本研究报道了一种创新的合成技术——级联闪蒸焦耳加热（FWF），该技术以其非平衡态、超快速热传导的特性，突破了传统合成方法的局限。FWF技术在合成协议的三个关键领域——减少溶剂和水的使用、提高能源效率和可扩展性方面展现出巨大潜力。通过超快电阻焦耳加热实现的非平衡合成，与传统需要长时间高温的合成过程相比，FWF技术能在毫秒至分钟级时间内显著降低能耗。

以上文章提出了一种创新的干式转移印刷工艺，通过应力工程控制薄膜的释放，解决了传统转移印刷技术中存在的化学损伤、薄膜损伤和高温加工难题。这一方法通过调节直流磁控溅射参数，精确控制双层结构中的应力水平和梯度，再通过对母基板施加外向弯曲变形，实现了薄膜从母基板上可靠剥离的关键过程。由此产生的应变能释放速率超过了薄膜与基板之间的界面韧性，确保了薄膜的完整转移，避免了化学湿法蚀刻可能带来的薄膜损伤风险。

合成材料的拉曼光谱显示出石墨烯基材料的光谱特征，并显示出缺陷和氧含量。X 射线衍射显示了石墨晶格的特征，层间距稍大，这归因于插层官能团。X 射线光电子能谱证实 sp2 杂化碳是主要成分。高分辨率透射电子显微镜可深入了解多层结构和层间距的变化。与氧化形式的石墨烯相比，合成的原始石墨烯吸附全氟辛酸的效率几乎高出十倍，但与石墨烯基纳米复合材料相比，吸附效率略低。

结果表明，煤化程度高的无烟煤在峰值温度约3300 K时往往会形成高度石墨化的碳材料，在电容储能方面具有较高的速率能力（30Ag-1 时的容量保持率为79.1%）和较低的弛豫时间常数（τ0= 0.27s）。此外，从褐煤和烟煤中提取的低煤级闪速碳材料显示出更好的电容性能，在1Ag-1时容量超过80Fg-1。这项研究证明，FJH 技术在将煤炭转化为有价值的碳材料方面具有巨大潜力。