研究析氫反應(yīng)（HER）催化劑用于高效產(chǎn)氫有助于緩解能源危機(jī)、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)。Pt/C被認(rèn)為是高效的HER催化劑，然而，由于資源稀缺、成本高以及可能引起重金屬污染，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。

自2018年華為Mate 20X手機(jī)率先使用石墨烯膜散熱技術(shù)后，國內(nèi)主流手機(jī)廠商紛紛在旗艦機(jī)型中使用石墨烯膜。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2020年二季度到2021年二季度，我國使用石墨烯導(dǎo)熱膜的手機(jī)銷量接近2900萬部，石墨烯膜累計(jì)用量約130萬平方米。

石墨烯，被稱為“材料之王”，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等方面性能優(yōu)異，在眾多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。然而，這一代表未來發(fā)展方向的新材料，此前也遭遇了科研成果產(chǎn)業(yè)化“最后一公里”梗阻。剖析原因，關(guān)鍵在于成本——由于相關(guān)產(chǎn)業(yè)尚未成熟，動(dòng)輒每公斤上萬元的價(jià)格，讓不少企業(yè)對石墨烯“望而卻步”。

在今年8月召開的“全球IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）國際芯片導(dǎo)線技術(shù)會(huì)議”上，IMEC（歐洲微電子研究中心）提出了四種延續(xù)摩爾定律、打破2nm芯片物理極限的方法。這幾種方法無一不是建立在了使用“石墨烯材料”的基礎(chǔ)之上。經(jīng)過討論，專家組最終達(dá)成一致，將石墨烯定位下一代新型半導(dǎo)體材料，將碳基芯片定義為下一個(gè)芯片時(shí)代的主流。

9月26日，由中國國際智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)組委會(huì)主辦的2021中國(重慶)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇在渝舉行。來自石墨烯領(lǐng)域的院士專家以“前沿材料應(yīng)用，智能高端轉(zhuǎn)型”為主題，圍繞石墨烯材料的制備技術(shù)、電子信息應(yīng)用技術(shù)和儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)等問題進(jìn)行了深入研討。

自碳納米管被發(fā)現(xiàn)30年來，我國研究水平基本上與世界先進(jìn)水平并駕齊驅(qū)，并在部分領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先。碳納米管導(dǎo)電劑一改我國鋰電池企業(yè)導(dǎo)電劑依賴進(jìn)口的局面;碳納米管薄膜成功用于高端戶外保暖服以及醫(yī)療康復(fù)等產(chǎn)業(yè);基于半導(dǎo)體型碳納米管的集成電路和顯示器背板驅(qū)動(dòng)器件也被開發(fā)出來……

具有三維立體結(jié)構(gòu)的碳網(wǎng)絡(luò)可由二維的石墨烯薄片彎曲形成，只要彎曲得當(dāng)，它會(huì)顯示出不同于石墨烯的優(yōu)異特性。然而，要弄清相關(guān)機(jī)理則必須將局部結(jié)構(gòu)和材料整體特性結(jié)合起來進(jìn)行全面系統(tǒng)的解析。該團(tuán)隊(duì)利用上述模擬技術(shù)使局部結(jié)構(gòu)中的幾何性扭曲及不穩(wěn)定性等因素?cái)?shù)值化，計(jì)算出這些因素對材料整體特性的影響。研究人員按照數(shù)學(xué)計(jì)算結(jié)果制作碳網(wǎng)并進(jìn)行了催化作用驗(yàn)證，結(jié)果證明確實(shí)有效。相關(guān)論文發(fā)表于國際科學(xué)雜志《Carbon》。

據(jù)外媒報(bào)道，堪薩斯州立大學(xué)工業(yè)和制造系統(tǒng)工程副教授Suprem Das領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)與大學(xué)物理學(xué)杰出教授Christopher Sorensen合作，展示了制造基于石墨烯的納米墨水的潛在方法，以柔性和可打印的電子產(chǎn)品的形式添加制造超級(jí)電容器。

來自新加坡南洋理工大學(xué)和美國萊斯大學(xué)的一個(gè)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)六方氮化硼(h-BN)具有石墨烯十倍的抗斷裂能力，并找出了其抗斷裂能力突出的關(guān)鍵原因。相關(guān)研究成果發(fā)表在近期的《自然》雜志。

據(jù)外媒報(bào)道，來自加州大學(xué)伯克利分校(UC Berkeley)的科學(xué)家展示了石墨烯的另一種用途，即將其作為一種先進(jìn)傳感器的基礎(chǔ)進(jìn)而讓來自活細(xì)胞和組織的電信號(hào)實(shí)現(xiàn)成像。據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)的“石墨烯相機(jī)”被用來記錄跳動(dòng)的心臟的電活動(dòng)，當(dāng)涉及到大腦時(shí)，其還可以開辟出新的感知能力。

新研發(fā)的智能化制備平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制與管理，整個(gè)生產(chǎn)過程不排放廢液、廢渣，合成的粉體純度高，不需要二次純化步驟，原料利用率接近100%。

蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)成功地將特別準(zhǔn)備的石墨烯薄片通過施加電壓變成絕緣體或超導(dǎo)體。這項(xiàng)技術(shù)甚至可以在局部發(fā)揮作用，這意味著在同一個(gè)石墨烯薄片上，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)完全不同的物理特性。

在自旋電子學(xué)中，電子的磁矩（自旋）被用來傳輸和操縱信息。一個(gè)超緊湊的二維自旋邏輯電路可以由二維材料構(gòu)建，它可以遠(yuǎn)距離傳輸自旋信息，也可以提供電荷電流的強(qiáng)自旋極化。格羅寧根大學(xué)（荷蘭）和哥倫比亞大學(xué)（美國）的物理學(xué)家的實(shí)驗(yàn)表明，磁性石墨烯可以成為這些二維自旋邏輯設(shè)備的最終選擇，因?yàn)樗梢杂行У貙㈦姾赊D(zhuǎn)換為自旋電流，并且可以長距離傳輸這種強(qiáng)自旋極化。

中國國際石墨烯創(chuàng)新大會(huì)已連續(xù)成功舉辦七屆，參會(huì)人數(shù)逐年刷新紀(jì)錄，影響力持續(xù)提升，七屆大會(huì)共吸引了全球30多個(gè)國家和地區(qū)的1200多位新材料領(lǐng)域的專家、4000多家單位、23000多人參會(huì)，目前已發(fā)展成為全球石墨烯前沿技術(shù)成果、創(chuàng)新產(chǎn)品的匯聚地、風(fēng)向標(biāo)和國際盛會(huì)，被譽(yù)為“全球石墨烯秋季大會(huì)”。與大會(huì)同步舉辦的“中國國際石墨烯材料應(yīng)用博覽會(huì)”，通過匯聚全球石墨烯產(chǎn)業(yè)化成果，不斷為全球石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的生機(jī)與活力。

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室教授閆文盛研究組與副研究員孫治湖合作，通過磁性金屬原子精確可控?fù)诫s的策略，實(shí)現(xiàn)了二維石墨烯的室溫鐵磁性。研究在共摻雜N原子的輔助下，將Co原子穩(wěn)定的錨定在石墨烯晶格中，從而在石墨烯中激活了室溫本征鐵磁性。相關(guān)研究成果以Embedding atomic cobalt into graphene lattices to activate room-temperature ferromagnetism為題，發(fā)表在《自然-通訊》上。