北京大学

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。

本研究首先简要介绍了EM的发展，然后讨论了高质量石墨烯的合成。然后总结了生产悬浮石墨烯膜的各种方法及其在多维 EM 表征中的应用，包括高分辨率2D成像、低温 EM 3D重建和4D原位液体EM。基于目前的成果，最终提出了石墨烯膜在更前沿应用的前景。

4月27日，“BGI大讲堂”第5讲在博雅厅会议室举行。中国科学院院士、北京大学教授、BGI副院长张锦为主讲嘉宾，作题为《烯碳纤维的控制制备与应用探索》的专题报告。为大家讲述在碳材料道路上的科研思考与学术实践，整场报告历时两个多小时，会议现场座无虚席。

总之，这篇综述文章总结了在各种功能绝缘基板上直接 PECVD 合成 VG 薄膜的最新进展，并讨论了它们在各种有趣领域中的新应用。介绍了增强VG薄膜材料性能的独特技术，例如在刻意的设计产生蚀刻剂的碳前驱体和提高电导率的氮掺杂策略，引入Ti粘附层以增强界面粘附力，以及法拉第笼的开发，用于将石墨烯的生长从面外切换到面内，以实现卓越的透明/导电性能和宏观生长均匀性。这些努力对于促进衍生石墨烯杂化物的高性能实际应用至关重要。

本文成功开发了一种用于纤维状材料的柔性、全表面和保形封装技术。GGFF作为一种新型先进的碳基电热织物，成功制造并作为实例演示了这种封装技术。纳米厚h-采用CVD方法在织物中每根纤维的弧面原位生长BN层，实现电热织物的大面积柔性封装，显著增强了器件在高温工作下的抗氧化性，同时不影响其性能。电热性能和灵活性。所提出的针对纤维状石墨烯器件的封装技术具有可扩展性，可以扩展到其他多功能纳米材料和纳米器件，甚至是形状复杂的器件。

无褶皱超平整石墨烯薄膜的化学气相沉积（CVD）制备是近年来的研究热点和难点。金属衬底上已发展无褶皱石墨烯的生长方法，然而在绝缘衬底上无转移生长超平整石墨烯尚未报道。基于此，北京大学刘忠范院士课题组与苏州大学能源学院孙靖宇教授课题组近期在Advanced Functional Materials上发表题为“Toward Direct Growth of Ultra-Flat Graphene”的研究论文。

该研究表明，通过石墨烯插入层控制AlN成核的密度和形貌，在初始生长过程中向外延系统内预存储较大的张应变，可成功实现对AlN/蓝宝石本征压应变的补偿，从而得到无应变的AlN薄膜。同时，以得到的高质量无应变AlN为模板，制备了具有优异光电性能的DUV-LED器件。这项工作揭示了AlN在大失配衬底上准范德华外延生长的内在机制，无疑为进一步推动氮化物基器件的高性能制造提供了重要启示。

本文从理论计算的角度，总结了金属衬底在石墨烯CVD生长过程中的各种作用与相应机理，包括催化碳源裂解、降低石墨烯成核密度，催化石墨烯快速生长，修复石墨烯生长过程中产生的缺陷，控制外延生长石墨烯的晶格取向，以及在降温过程中石墨烯褶皱与金属表面台阶束的形成过程等，并对当前石墨烯生长领域中亟需解决的理论问题进行了深入探讨与展望。

苏州大学 孙靖宇、北京大学 张锦课题组在《ACS Nano》期刊发表名为 “Graphdiyne/Graphene/Graphdiyne Sandwiched Carbonaceous Anode for Potassium-Ion Batteries”的论文，研究提出一种GDY/石墨烯/GDY (GDY/Gr/GDY) 夹层结构，在范德华外延策略中提供高表面积和优良品质。

大面积GGF织物 (GGFF) 表现出与波长无关的高红外发射率 (0.92) 和热辐射效率 (79.4%)，以及超快的电热响应 (190.7 °Cs–1at9.30Wcm–2) 和均匀的加热温度。GGFF优于传统合金发热丝的辐射加热能力，可实现33.3%的节能。GGF可以促进高效节能热管理技术的发展。