近日，哈工大鐘晶課題組與來自國內(nèi)外科研院所、高校的科研人員合作，在石墨烯基宏觀體構(gòu)建與制備方面取得一系列新成果。研究成果分別發(fā)表于國際權(quán)威期刊《美國化學(xué)學(xué)會·納米》和《自然·通訊》上。哈工大為共同第一單位與通信單位。

CCC法制備高取向致密的GO薄膜工藝及其表征示意圖

譯者注：CCC即continuous centrifugal casting（連續(xù)離心鑄造）

針對限制石墨烯高分子防腐涂料性能提升的瓶頸問題，即石墨烯難以分散與空間分布難以控制等問題，鐘晶課題組與華盛頓州立大學(xué)石鮮明教授課題組合作，首次提出了基于貝殼仿生結(jié)構(gòu)的防腐策略，通過旋轉(zhuǎn)法層層組裝方法，制備了氧化石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層。由于石墨烯在該復(fù)合涂層內(nèi)形成了平行致密堆疊結(jié)構(gòu)，不僅完全避免了石墨烯的分散問題，而且可以完美阻隔氯離子等腐蝕介質(zhì)的滲透，從而實現(xiàn)了只用常用環(huán)氧樹脂涂層的50%厚度（17微米）就可以使腐蝕速度降低20倍。

針對石墨烯難以大規(guī)模有效定向與致密組裝問題，鐘晶課題組與中科院金屬研究所先進碳材料部合作，利用流體力學(xué)的基本原理，首次提出利用離心澆鑄法在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的離心力與剪切應(yīng)力實現(xiàn)二維材料的高效大規(guī)模的高度定向及致密組裝，實現(xiàn)了對石墨烯薄膜以及石墨烯復(fù)合材料的高效制備，并展現(xiàn)出極為優(yōu)越的性能（石墨烯薄膜的強度達(dá)到600 MPa）。該方法具有很強的通用性，可推廣至氮化硼薄膜、二硫化鉬薄膜以及異質(zhì)結(jié)的高效制備。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-05723-2

參考來源：哈工大