科研进展

近年来，激光还原 GO 被认为是一种快速有效获得 rGO 的方法。另外在激光光束的作用下，水平堆叠层结构的石墨烯可以形成3D垂直片层的独特形貌，可以暴露出更多活性位点，供丰富的离子/电子转移通道，从而使阴极具有优越的电化学性能。

本研究创新性地应用闪蒸焦耳加热（FJH）技术，将生物质衍生的热解碳快速转化为2至5层石墨烯，突破了热解碳非晶结构限制，显著提升了其在高级氧化过程（AOPs）中的活化效率。FJH技术通过电流诱导的瞬时超高温和应力场，实现了热解碳的碳化、石墨化和剥离同步进行，同时氮原子的挥发化加速了石墨化过程。

本研究成功展示了一种科学机器学习（SML）框架，该框架有效地弥合了输入处理参数与预测的闪蒸石墨烯（FG）产率之间的差距。通过系统地运用代理机器学习（ML）模型和多物理场模拟，本研究开发了一种提取物理信息描述符的方法，包括电流衍生属性和模拟温度。这些额外的输入特征在提高最终ML模型的预测精度方面发挥了关键作用，这一点通过特征重要性分析得到了进一步验证。除了模拟温度（TSim.）和电荷密度（CD0），起始材料的选定物理属性也是重要的特征。通过定量分析对模型的可解释性提供了对FJH反应机制的洞见。

作者用各种外延生长技术分析了典型二维vdW材料的缺陷水平和晶体质量的测量。然后，作者概述了生长均匀多层和扭曲同质结构的技术路线。作者进一步总结了当前的研究策略，以指导未来2D vdW材料的按需制造以及后续工业应用的器件制造。

介绍了石墨烯在柔性物理信号传感器方面的研究进展，包括器件结构设计和这些器件在可穿戴技术中的应用。同时概述了传感器的新发展方向，如小型化、智能化和多模式。还重点介绍了相关传感设备的最新技术进展，并指出可穿戴传感器未来发展的挑战和方向。

近日，杭州汇馨传感技术有限公司与浙江大学化学系邬建敏教授团队、浙江大学医学院附属第二医院、浙江大学医学院附属邵逸夫医院联合研发出石墨烯嗅觉传感器及超灵敏石墨烯嗅觉系统，实现HP免标记、快速、精准、非侵入式检测。这项研究成果发表在《ADVANCED SCIENCE》。未来，这项呼气诊断技术还可以扩展到其他疾病诊断，例如呼吸道炎症、慢阻肺（COPD）、肺癌等。

本研究深入探讨了 FJH技术在生物质废物转化石墨烯（Flash Graphene, FG）过程中的环境影响，并与传统石墨烯制备方法进行了比较分析。研究通过实验室规模的实验，使用交流（AC-FJH）和直流（DC-FJH）闪蒸焦耳加热系统，将林业和农业残留物（如锯末、小麦秸秆、玉米秸秆和稻草）转化为FG。实验结果表明，从0.2克生物质废物中可制备出约0.02克FG，同时测量了两种过程中的材料使用、能耗和空气污染排放情况，并将数据输入生命周期评估（Life Cycle Assessment, LCA）模型进行分析。

本研究提出了一种通过引入缺陷来增强宿主材料锂离子存储能力的策略。在理解缺陷中的锂离子存储机制方面，构建纯净的缺陷具有重要意义。本文中，研究人员采用FJH技术，在仅1毫秒的时间内成功制备了不含复杂官能团的缺陷石墨烯。该技术制备的FJH还原石墨烯（F-RGO）具有大量缺陷，并且其独特的三维结构网络赋予了其超常的锂离子存储容量。特别是，F-RGO-5在第800个循环周期内达到了2500 mAh/g的最高容量，其三维结构设计使其能够承受高电流和长期循环而不出现严重衰减。在循环过程中，新生成的缺陷和缺陷诱导的锂镀层是容量提升的主要贡献因素，而枝晶的形成则主要导致容量衰减。

云南大学袁申富课题组和云南云天化股份有限公司合作，以褐煤为原料，H2O2和NaOH/KOH氧化褐煤制备煤基黄腐酸，相关成果已申请了发明专利（一种混合活化剂水热氧化从褐煤中提取黄腐酸和黄腐酸盐的方法：CN202311496779.6，一种从褐煤中高效提取腐殖酸的方法CN202310593115.5）。