武汉理工大学材料科学与工程学院

学生工作

【科技自强】我院本科生杨博文以学生二作身份发表高影响因子卷首插画论文

发布时间：2024-09-02

近日，在我校材料学院复合材料系梅启林教授课题组丁国民副研究员指导下，2021级复合材料与工程专业本科生杨博文深度参与的研究课题以“Enhanced self‒assembly and spontaneous separation for ultrathin, air‒floating graphene macrofilms and their application in ultrasensitive in-site growth sensors（超薄气浮石墨烯宏观薄膜的增强自组装与自发分离及其在超灵敏原位生长传感器中的应用）”为题，在材料领域国际顶级期刊Advanced Materials(中科院一区，影响因子27.4)上发表论文，并被选为卷首插画文章（Frontispiece）。该项研究受到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金以及武汉理工大学自主创新基金等支持。

超薄石墨烯宏观薄膜由于其高模量和高传导等优异特性，在纳米机械传感器、导热材料、选择性渗透膜和储能等领域展现出广阔的应用前景。然而对于超薄石墨烯宏观膜而言，天然的低强度使得其在制备过程中，尤其是在膜转移阶段极易破损，因而严重限制了现今纳米厚度石墨烯薄膜的尺寸。而利用基底或与其他材料复合以提高石墨烯薄膜完整性的常规方法，不但会导致石墨烯薄膜变形能力变差，而且会降低石墨烯本身传导性，大大减弱了其应用优势。

针对以上关键科学问题，本研究通过复配二元溶剂体系引入超分子团簇，解决了氧化石墨烯纳米片低去质子化和高分散性之间的矛盾，显著提高了氧化石墨烯薄膜的界面自组装能力。同时大幅降低自组装薄膜与溶液间的吸引力，使得薄膜与溶液可自发分离，最终在无需膜转移工艺、无需支撑衬底的情况下直接获得纳米级厚度、厘米级直径的气浮石墨烯薄膜。基于这种超薄气浮石墨烯薄膜，研究团队开发了超灵敏原位生长传感器，该传感器对常规传感器难以识别的微小温度变化和轻微扰动具有快速响应能力和超高灵敏度。

个人简介：杨博文，材料科学与工程学院复合材料系2102班本科学生，复材2102班学习委员，曾获得校三好学生标兵、校一等奖学金、校优秀共青团员、校优秀学生干部、校二等奖学金、亚唯复材校友一等奖学金、第十五届全国大学生数学竞赛（非数学A类）一等奖等荣誉。

（供稿：刘嘉惠编辑：黄天佑审核：梅启林）