中国科学技术大学

本文，受天然鲍鱼珍珠层结构的启发，采用蒸发诱导自组装法成功制备了具有微结构的PVA复合膜，由于强氢键而表现出优异的综合性能。本文提出的技术为制备多功能仿生材料提供了一种创新策略。基于对材料（建筑涂料、纺织浆料和纤维、挡风玻璃和防弹玻璃、纸张表面施胶剂、生物降解膜等）的力学性能和耐火性能的苛刻要求，可以预测多功能三元仿生复合材料在柔性建筑、纺织、军事、交通、航空航天等领域展现出广阔的应用前景。

近日，中国科学技术大学俞书宏院士受天然石榴中多尺度封装结构的启发，引入了一种新型锂金属负载策略，即通过多孔还原氧化石墨烯/Au(PRGO/Au)复合微棒(MRs)作为独特的存储包裹来构建无枝晶的锂金属负极。

澳大利亚南昆士兰大学王浩教授团队与中国科学技术大学余彬研究员合作，利用了水溶性多氨基小分子HCPA改性氧化石墨烯(GO)纳米片，得到了综合性能优异的氧化石墨烯基智能火灾预警/防火材料(GO/HCPA)。基于“一石三鸟”的设计思路，HCPA在GO网络中扮演三重角色(交联剂、阻燃剂和还原剂)。制备得到的GO/HCPA薄膜网络的力学性能显著提高，相比于纯的GO薄膜，优化后的复合薄膜的拉伸强度和韧性分别提高了~2.3倍和~5.7倍。更重要的是，基于P/N掺杂以及对GO网络的促进热还原作用，GO/HCPA展示了优异的高温耐受性(~1200 ℃火焰进攻60 s后，结构仍保持完整)、超快的火灾预警响应时间(~0.6 s)和超长持续预警时间(>600 s)，综合性能明显优于已报道的大多数GO-FAS材料。此外，基于GO/HCPA网络构筑具有高界面粘附性和疏水功能的防火涂层能够极大提升硬质聚氨酯泡沫的阻燃性能，制备得到的阻燃泡沫的热释放速率峰值(pHRR)可降低约60%，极限氧指数(LOI)可达36.5%，展示了在火安全领域良好的应用前景。该工作为设计和制备理想的FAS材料和防火涂层提供了新的思路。

近日，北京大学张锦院士与新加坡南洋理工大学李述周教授和中国科学技术大学张忠教授等人合作，开发了一种新型的多孔还原性氧化石墨烯(HrGO)/PBIA复合纤维，该纤维具有支架结构，其中HrGO发挥钳夹作用，有效地将大量PBIA链穿过平面内的孔。少量的HrGO (0.075 wt%)可以使HrGO/PBIA纤维的抗拉强度(5.81 GPa)和杨氏模量(134.2 GPa)分别提高11.5%和8.3%。通过广角X射线散射和粗粒度分子动力学模拟，研究者发现少量分散良好的HrGO提高了结晶度，并作为拓扑约束，增强了PBIA链的横向相互作用。此外，在复杂的应用场景中，HrGO/PBIA纤维的良好兼容性也通过动态和循环加载测试得到证实。

在这项工作中，我们成功开发了一种阶梯式多孔结构膜 C-MG@Fe3C/Fe3N，作为先进 Li-S电池的硫承载材料。该转相合成方法简单，易于大规模制备，具有商业化可行性。这项工作为制备用于锂硫电池的碳基质膜提供了一种新策略，并为其他能源领域提供了启示。

首次研究了不同重入结构形式和拉胀泡沫材料的EMI屏蔽性能之间的关系，并用负泊松比绝对值定量描述了所制备的拉胀泡沫材料重入结构的差异。负泊松比绝对值越大，泡沫复合材料的EMI屏蔽性能越好。高吸收电磁干扰(EMI)屏蔽效率(SE)和重入结构的存在是拉胀泡沫复合材料高EMI屏蔽性能的关键因素。此外，研究还发现，通过简单的加热处理，拉胀泡沫的EMI SE可以被调节，这表明拉胀泡沫复合材料在未来可能作为一种调温的EMI屏蔽材料。

文章提出，采用具有百微米尺寸和连续流动特征的微通道反应器，充分利用微通道内高效传质传热等特点，实现高效且本质安全的石墨氧化过程。强化的微流反应使得石墨在2 分钟之内即可达到传统反应釜中数小时才能实现的氧化程度；通过改变微反应器构型、反应流体参数等可在一定范围内精细调节氧化石墨烯的氧化程度和含氧官能团种类。据此结果进行并行放大，年产60吨的连续化制备产线仅需总共约6.5升的微反应器体积。

该文章通过原位紫外光辅助还原策略，研究了UV-Pt@TiO2/GN作为甲醇氧化反应的高效催化剂。实验结果和理论计算均表明，与TiO2纳米晶（TONC）相比，具有最优（001）和（110）晶面的TiO2纳米棒（TONR）有效地加强了Pt捕获能力，增强了对甲醇分子的吸附，并削弱了CO中间物的毒性。

为此，北京石墨烯研究院（BGI）通用石墨烯薄膜课题组从大尺寸Cu(111)单晶箔材衬底制备、石墨烯外延取向控制两个方面开展研究，揭示了铜晶粒长大过程中晶界角度对晶界迁移的作用，发展了强织构诱导的Cu(111)异常晶粒长大技术，实现了A3 (0.42×0.3m2)尺寸单晶Cu(111)箔材的制备；与中国科学技术大学李震宇教授课题组合作，揭示了痕量氧在增强石墨烯边缘与Cu(111)衬底相互作用、消除石墨烯30°转角孪晶等方面的作用，利用痕量氧修饰石墨烯边缘，实现了高取向一致度（99.9%）石墨烯的批量生长。

研究将N，P双掺杂的石墨烯水凝胶正极与锌负极和聚丙烯酸钾/羧甲基纤维素钠双网络水凝胶（PAAK/CMC）包裹的乙酸基“盐包水”电解质相结合，组装了高性能的柔性锌离子混合电容器