北京化工大学

该研究提出了一种新颖的电化学原位掺杂与自组装相结合的策略，用于制备由Ni单原子锚定的石墨烯膜（Ni-SA-G），旨在通过结合电催化和纳米通道筛分效应来促进Li+-溶剂络合物的解离动力学。

北京化工大学材料科学与工程学院贾晓龙教授、杨小平教授团队在《Chemical Engineering Journal》上发表了一篇创新性研究论文，提出了一种基于构象互锁构建分级多孔石墨烯膜（PGM）的新方法。研究通过π-π共轭相互作用，锁定氧化石墨烯（GO）纳米片的三维皱缩构象，构建了具有分级多孔结构的柔性石墨烯膜（PGM）。基于分级孔结构的两步变形机制实现了在超高压范围内的灵敏响应。

还原氧化石墨烯（rGO）具有较大的比表面积和丰富的缺陷位点，能够有效避免金属氧化物纳米颗粒的团聚。因此，将In2O3纳米颗粒与rGO复合可以最大限度地暴露出活性位点，并且利用高导电性rGO和In2O3纳米颗粒的协同效应能够促进界面电荷转移，从而显著提高CO2RR生成HCOOH的性能。

其突出的性能归因于Co基与N-掺杂石墨烯之间电子的相互作用，以及活性吡啶- N基团的存在。这项工作为设计高效的非贵金属基电催化剂提供了范例。

近日，北京化工大学的北京市水性聚合物合成与应用工程技术研究中心李效玉教授和郭隆海副教授团队，采用不同的处理剂（PTA）对三聚氰胺进行预处理，在其热缩合过程中原位引入两种氮缺陷结构，即氰基缺陷与氮原子空位，得到了一种含有氮缺陷结构的石墨烯氮化碳（g-C3Nx）。将g-C3Nx作为光催化剂使用，在可见光下成功催化PET-RAFT聚合。

基于此，北京化工大学宋怀河教授与新疆大学张苏副教授联合提出了一种内部支撑策略，以使用石墨烯量子点 (GQD) 作为兼容框架来制备具有改进表面积的 MOF 衍生碳。具有丰富羧基（-COOH）和刚性结构的GQDs可以通过与[Zn4O] 6+配位，均匀引入的 GQDs 有效地避免了热解过程中的结构坍塌和孔隙收缩，使衍生的多孔碳 (GMPC-0.35) 比传统多孔碳 (GMPC-0.35) 具有更高的比表面积和中孔体积。此外，GMPC-0.35 在 1 A g -1 时具有 200 F g -1 的高比电容，在100 A g -1时具有53% 的良好电容保持率作为超级电容器的电极材料，其高于大多数报道的 MOF-5 衍生碳。

该研究开发了一种有效的化学-结构-工程策略，以改善GO组装膜的微观结构，并提供了一种系统的方法，以识别原子化学结构如何操纵GO薄片的组装行为。通过KClO3-H2SO4/HNO3氧化体系，制备的含有微量羧基的GO-m与水的界面摩擦更小，局部凝胶化能力更弱。由GO-m组成的排列紧凑的薄膜具有445 MPa的优异断裂强度，几乎是GO-c薄膜的3倍。铸造的GO-m薄膜也有显著的改善，其断裂强度高达353 MPa。通用的化学-结构-工程策略具有更好的可加工性和广泛的适用性，因此在高效和可规模化生产高性能GO薄膜及其衍生物方面显示出巨大的潜力。