外延生长

石墨烯带隙的打开主要有两种方式：一种是纳米带方法，这种方法是将石墨烯切割或塑造成极其细小的纳米带。通过纳米加工技术，现在可以以接近原子级的精度制造石墨烯纳米带。在这些纳米带中，由于量子限制效应，电子被限制在一个维度上活动，从而导致带隙的打开。这种方法的挑战在于制造过程的复杂性和样品间的变异性，这使得在大规模生产上存在困难，尤其是在满足消费电子产品需求的规模上；另一种是基底相互作用法，它是利用石墨烯与其生长基底之间的相互作用来创建带隙。这种方法通常涉及选择特定的基底材料和调整生长条件，以改变石墨烯的电子性质。

该项研究，演示了一种准平衡退火方法，在宏观原子级平台上产生半导体外延石墨烯SEG（即有序缓冲层）。半导体外延石墨烯SEG晶格与SiC衬底对准。并呈现较好的化学、力学和热学性能，并且可以使用传统的半导体制造技术，将其图案化并无缝连接到半金属表层石墨烯epigraphene上。这些基本特性使半导体外延石墨烯semiconducting epigraphene，SEG适用于纳米电子学。

在本研究中，我们提出在SiC上外延石墨烯中插入5d过渡金属是一种很有前景的策略，可以实现石墨烯中具有有限带隙的拓扑非平凡相。

综上所述，通过硅原子在SiC颗粒表面的升华，成功地合成了具有外延NG层的原子尺度NG@SiC，并将其作为具有良好循环稳定性的低电位、高速率插层型阳极用于锂离子存储。

该项研究，揭示了受堆垛拓扑结构保护的移动拓扑畴壁TDW，为通过原子插层控制堆垛结构奠定了理论基础。这为实现插层驱动的范德华vDW电子器件，开辟了新的途径。

SiC纳米粉末被外延石墨烯修饰，并被评估为质子交换膜燃料电池中铂的支撑物。咖啡渣被用作碳源，不仅提高了石墨烯修饰的SiC支持物的电催化活性，而且还证明了利用和商业化这种广泛使用的废物的可行性。铂装饰的陶瓷支架在加速电化学条件下提供了更高的耐久性和性能。

该工作开发的由Gr和IL在SiC上组成的新型催化剂，实现了17.1 mmol∙gcat−1∙h−1的CO2转化率和近乎完美的> 99%的C2H5OH选择性。IL促进了SiC衬底向石墨烯活性位点的光生电子转移，提供了高效的CO2活化和C-C偶联生成C2H5OH。该工作为有效资源化利用CO2的先进人工光合研究提供了新思路。