近日，材料学院张好斌教授团队在国际知名期刊《ACS Nano》（影响因子为18.027）上发表题为“Realizing Spontaneously Regular Stacking of Pristine Graphene Oxide by a Chemical-Structure-Engineering Strategy for Mechanically Strong Macroscopic Films”的学术论文，报道了该团队在石墨烯薄膜方面的新进展。该工作解决了氧化石墨烯（GO）薄膜容易形成不规整结构的问题，通过对纳米片的化学结构调控实现高强GO薄膜的制备。

图1、基于GO表面化学调控的高强薄膜制备

GO是一种得到广泛应用的二维构筑基元，可以组装成为薄膜、纤维、气凝胶等结构，其经化学还原后可在宏观尺度发挥石墨烯的优异机械性质、电导率及热导率。然而，液相组装的GO薄膜通常都具有较多表面褶皱、折叠及空穴等等结构缺陷，严重影响其宏观性能。鉴于此，该研究团队提出化学结构调控策略实现含痕量羧基GO（GO-m）纳米片的自发规整堆叠，结合分子建模分析和实验证实了表面化学对GO凝胶化及液相组装的重要影响，GO-m纳米片在组装过程中将自发形成规整的堆叠结构，得到的GO-m薄膜在原子尺度上具有高于GO-c薄膜的取向程度，获得了高达445 MPa和52.3 GPa的拉伸强度和模量，为高性能大尺寸长程有序石墨烯薄膜的制备提供新路线。

本文第一作者为材料科学与工程学院博士研究生张宇，通讯作者为北京化工大学张好斌教授。该工作得到了国家自然科学基金和中央高校基础研究基金的资助。

全文链接：

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10561