科研进展

通过利用GO与工程细菌之间的电荷排斥作用，研究人员成功诱导液晶结构的形成，并在聚醚砜膜表面实现了逐层自组装。这种二维仿生膜通过施加层间压力将细菌压平，去除层间水分，最终形成致密结构。这种压缩效应不仅减少了功能基团之间的距离，还通过氢键作用构建了一个强大的氢键网络，大幅度提升了膜的机械性能（拉伸强度提高了12.42倍）。更重要的是，压缩过程保持了细菌表面超铀结合蛋白（SUP）的活性，使其能够选择性地与铀酸根离子（UO₂²⁺）结合，实现了对铀离子的高效筛选与捕获。

研究团队通过多层设计增加相互作用长度，通过电控门极控制载流子密度，并使用金属超表面基底调制THz场的空间分布。并且，特别研究了使用台式高场THz源的三次谐波生成，测量到的三次谐波生成增强因子超过30，并提出了能够实现两个数量级增加的架构。这些发现证明了基于石墨烯结构在推进太赫兹频率转换技术用于信号处理和无线通信方面的潜力。

本文提出了一种非对称结构的石墨烯材料——长程有序的石墨烯结构和玫瑰花状的石墨烯结构，分别用于高导热和热辐射。对于作为导热层的石墨烯薄膜，3000℃下的高温处理工艺保证了较高的石墨化度，密度的增加有利于声子的有序传递，保证了较高的热导率。另一方面，作为热辐射层，1000°C处理后的玫瑰花状石墨烯结构可以有效地捕获入射红外，使其多次反射直至完全吸收。因此，通过形貌以及结构设计，该石墨烯复合材料在较宽的波长范围（2.5~18 µm）内表现出超出1000 W m-1 K-1的高热导率和0.99的类黑体红外发射率。

本文提出了一种灵活的封装策略来制备阳极/阴极电极，并设计了一种阵列电解槽，用于通过电化学剥离法按比例连续安全地生产石墨烯。

本研究成功开发了一种基于 carbaporphyrin 的精确金属掺杂纳米石墨烯的新方法。通过在纳米石墨烯骨架中引入 carbaporphyrin 单元，实现了对 Cu(III)、Ag(III) 和 Au(III) 等金属离子的精确配位，形成了一系列具有独特电子结构和光学性质的金属配合物。这一方法不仅为纳米石墨烯的金属掺杂提供了新的思路，也为设计和合成具有特定功能的纳米石墨烯材料提供了重要的理论和实验依据。未来，研究人员可以进一步探索其他金属离子与纳米石墨烯的配位化学，开发更多具有优异性能的纳米石墨烯材料，推动其在纳米电子学、光电子学和自旋电子学等领域的应用。

首先详细讨论了电磁屏蔽的机理和关键影响因素。然后，概述了石墨烯在电磁屏蔽领域的优势和多尺度结构，包括缺陷、掺杂和致密化。第三，回顾并比较了各种微/宏观尺度的石墨烯基材料，如纯石墨烯薄膜、泡沫、复合材料和多功能石墨烯材料，同时深入分析了石墨烯结构与电磁屏蔽价值之间的关系。最后，预测了基于石墨烯的电磁屏蔽应用领域目前面临的挑战和未来前景。本综述将为高性能石墨烯基电磁屏蔽提供新的思路和方向。

在这项工作中，我们开发了一种简单、环保且经济高效的方法，用于制备基于石墨烯、碳纳米管和炭黑的水性导电墨水。这种碳基导电墨水在可穿戴电子设备的能量存储方面具有巨大潜力，从而促进了柔性 MSC 的实际应用。

上海交通大学沈彬教授课题组将液态金属镓微液滴化与快速原位裹覆金刚石颗粒，构筑了一种镓-金刚石“细胞式”的悬浮浸润网络，从而实现了金刚石颗粒多表面的原位石墨烯生长与批量制备。这种“细胞式”的悬浮浸润策略可实现千克级的石墨烯-金刚石共价异质颗粒的制备，相比传统的制备方法的有效产率提升3-5个数量级，具有广阔的工业应用前景。相比传统金刚石磨粒，这一新型磨粒在超硬半导体材料（金刚石、碳化硅等）的抛光加工中具有更高的抛光效率与更高的抛光质量，其原子级材料去除率是传统金刚石磨粒的5倍。

我们采用粗粒度分子动力学模拟来研究聚甲基丙烯酸甲酯（p(MMA)）的接枝密度（g）和接枝链长度（n）如何影响石墨烯的分散，其中石墨烯被分为三种不同的形态，即“聚集”、“插层”和“未结合”。我们发现，增加 g 和 n 可以增强石墨烯的分散性，表现为更高的分散性参数（fd）、更强的界面相互作用、更大的石墨烯簇的高斯表面积和更低的聚集能量（EAggregation）。我们的结果还表明，较高的 fd 与纳米复合材料中较高的杨氏模量相关，达到最大值 4.18 GPa。 然而，纳米复合材料的电导率最初随着 g 和 n 的增加而上升，但在 g > 5% 和 n > 10 之后由于石墨烯过度分散导致导电通道减少而下降，这一点通过导电边缘分析得以揭示。此外，自由聚合物分数和链长显著影响韧性，而在石墨烯上接枝 p(MMA) 链会由于石墨烯的内在刚性减缓周围聚合物的动态，这一效应在较高 fd（良好分散）时更为明显。