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  7月5日，清華大學(xué)材料學(xué)院朱宏偉教授團(tuán)隊與合作者在英國皇家化學(xué)學(xué)會旗下的《化學(xué)學(xué)會評論》（Chemical Society Reviews）期刊上在線發(fā)表長篇綜述論文《石墨烯-表面的物理與化學(xué)》（The physics and chemistry of graphene-on-surfaces），系統(tǒng)總結(jié)了典型的石墨烯表界面結(jié)構(gòu)，分析了石墨烯與不同表面的相互作用及其性能對表界面的依賴性，在此基礎(chǔ)上論述了石墨烯在光電、表面催化、超潤滑、涂層和復(fù)合材料等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。

  石墨烯具有獨(dú)特的二維單原子層結(jié)構(gòu)，因其優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)性能，在諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價值。在實(shí)際應(yīng)用中，石墨烯總要與襯底接觸形成表面和界面，這些表界面的結(jié)構(gòu)特征、相互作用強(qiáng)度、缺陷等物理化學(xué)性質(zhì)會顯著影響石墨烯的形貌和屬性，進(jìn)而影響石墨烯器件的性能。深入理解石墨烯與襯底之間的界面物理化學(xué)對于石墨烯性質(zhì)的調(diào)控、器件的優(yōu)化設(shè)計具有重要意義。

圖1. 石墨烯表界面調(diào)控及其應(yīng)用。

  本文以朱宏偉教授團(tuán)隊在石墨烯材料領(lǐng)域近十年的研究工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)合作者（香港中文大學(xué)許建斌教授、韓國蔚山國家科學(xué)與技術(shù)研究院羅德尼·勞夫（Rodney Ruoff）教授、麻省理工學(xué)院孔敬教授）的研究成果，以石墨烯與襯底的表界面為切入點(diǎn)，系統(tǒng)綜述了石墨烯與金屬、半導(dǎo)體、陶瓷、聚合物、生物分子及液體之間的界面物化性質(zhì)，針對石墨烯器件中的界面設(shè)計和優(yōu)化問題進(jìn)行了詳細(xì)梳理（圖1），對石墨烯與襯底的界面相關(guān)問題進(jìn)行了深入討論和闡述，并對其發(fā)展趨勢和前景進(jìn)行了展望。

  朱宏偉教授團(tuán)隊近年來在石墨烯材料的可控制備、結(jié)構(gòu)設(shè)計及其在能源（太陽能電池、光電探測、光電催化）、環(huán)境（水處理、空氣凈化）、柔性器件等領(lǐng)域開展了大量研究工作，取得了一系列重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）、《納米快報》（Nano Letters）、《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）、《能源環(huán)境科學(xué)》（Energy Environmental Science）和《自然出版集團(tuán)·亞洲材料》（NPG Asia Materials）等國際知名期刊上。鑒于以上學(xué)術(shù)成就，此次受邀在《化學(xué)學(xué)會評論》撰寫該綜述論文，并被選為封面文章（圖2）。

圖2. 綜述論文封面。

  本文通訊作者為朱宏偉教授、許建斌教授和羅德尼·勞夫教授，第一作者為清華大學(xué)材料學(xué)院2016級博士生趙國珂、黃美榕及2013屆博士畢業(yè)生李昕明。

  《化學(xué)學(xué)會評論》是英國皇家化學(xué)會的綜述期刊（影響因子：38.618），與美國化學(xué)會的《化學(xué)評論》（Chemical Reviews）和《化學(xué)研究評述》（Accounts of Chemical Research）并稱為化學(xué)化工領(lǐng)域三大綜述期刊。

  論文鏈接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/cs/c7cs00256d#!divAbstract