材料人薦讀｜石墨烯領域被引量前1%經典文獻推薦

在石墨烯專題首篇文章材料人報告丨通過SCI發文數據看懂石墨烯的成名之路中，我們簡要介紹了石墨烯領域的SCI發文趨勢。在本期內容中，我們將為大家推薦幾篇材料科學領域的石墨烯方向的ESI高被引文章，并按被引頻次挑選其中10篇加以介紹并對文章通訊作者加以介紹，旨在為讀者了解石墨烯高質量文獻以及這一領域的研究團隊提供便利。我們也將從本期開始，逐步推出石墨烯在各領域應用的發文報告、經典薦讀以及大牛盤點等文章，如果您對哪個研究方向感興趣，歡迎留言，以對我們內容安排做一定的指導。

另外，熱心群友已經在材料人低維材料交流群 411135494的群文件和材料人論壇上傳了石墨烯在材料相關領域的高質量綜述30篇，材料人網將組織熱心網友陸續上傳石墨烯在各領域的經典論文，歡迎加入。

簡單科普：ESI高被引論文即由湯森路透根據ESI收錄期刊根據引文數量統計的22個學科的10 年內被頻繁引用，總被引次數與同年度，同學科發表論文相比排名位于全球前1%的論文。

被引次數前10名的文章其來源出版物為：ACS Nano（6篇）, Nano Letters（1篇）、Nature Nanotechnology（1篇）、Nature Materials（1篇）和 The Journal of?Physical?Chemistry?C（1篇）。

1、 Evaluation of Solution-Processed Reduced Graphene Oxide Films as Transparent Conductors（通訊作者：陳永勝 被引頻次：1591）[1]

經溶液處理過的還原石墨烯氧化薄膜制作透明半導體

圖1 石墨烯薄膜在原子顯微鏡下形貌

研究人員對單層氧化石墨烯進行旋涂薄膜并經過一系列后續處理后大大降低了其電阻，經過這一方法處理得到的材料具有成為透明半導體的潛質。

2、Nitrogen-Doped Graphene as Efficient Metal-Free Electrocatalyst for Oxygen Reduction in Fuel Cells（通訊作者：劉勇 被引頻次：1585）[2]

氮摻雜石墨烯作為燃料電池中氧還原過程的高效無金屬電催化劑

圖2 氮摻雜石墨烯的透射電鏡和拉曼光譜分析

作者研究了一種通過甲烷化學氣相沉積法在氨存在的情況下合成氮摻雜石墨烯的方法。合成產物具有更好的電催化活性和穩定性，可以作為燃料電池中的電催化劑。

3、Graphene Anchored with Co₃O₄?Nanoparticles as Anode of Lithium Ion Batteries with Enhanced Reversible Capacity and Cyclic Performance（通訊作者：任文才 被引頻次：1192）[3]

石墨烯和氧化鈷結合作為鋰離子電池的負極可以增加電池容量和循環性能

圖3 復合材料的電容率

研究人員研究了一種簡便的合成氧化鈷納米粒子和石墨烯復合材料的方法，這一材料可以作為高性能鋰離子電池的負極材料，能有效提高電池的可逆容量，使之獲得良好的循環性能和良好的倍率性能。

4、Synthesis of N-Doped Graphene by Chemical Vapor Deposition and Its Electrical Properties（通訊作者：劉云圻 被引頻次：1183）[4]

通過化學氣相沉積法合成氮摻雜石墨烯以及其電學性能研究

圖4 氮摻雜石墨烯的掃面電鏡和透射電鏡表征

研究人員使用化學氣相沉積法合成了氮摻雜石墨烯并對其電學性質進行了研究。他們通過對目標材料的電氣測量發現，氮摻雜可以有效地影響石墨烯的電學性質，這一發現提供了一個新的石墨烯實驗案例，并且進一步推動了石墨烯的研究與應用。

5、Highly conducting graphene sheets and Langmuir–Blodgett films（通訊作者：戴宏杰 被引頻次：1162）[5]

高電導率石墨烯膜和LB膜

圖5 單石墨烯的電學特性

作者研究了一種對石墨烯進行剝離，生產單片石墨烯的方法。在室溫和低溫下，單片石墨烯具有很高的電導率，可以和LB膜一起制備透明電導體膜。高品質石墨烯片可能在未來用于生產經過優化的石墨烯器件。

6、Three-dimensional flexible and conductive interconnected graphene networks grown by chemical vapour deposition.（通訊作者：成會明 被引頻次：1146）[6]

化學氣相沉淀法制備三維柔韌，可導電的石墨烯

圖6 化學沉積法制備石墨烯示意圖

如何將片狀二維石墨烯整合成三維宏觀的石墨烯泡沫，對石墨烯在工業應用有著舉足輕重的作用。鑒于此，研究人員運用模板導向的化學氣相沉積法制備出高導電的，柔韌的內部相交聯的石墨烯泡沫。這種石墨烯泡沫在制備可彎曲的，可折疊的和可伸展的電子設備展現出良好的應用前景。

7、Self-Assembled Graphene Hydrogel via a One-Step Hydrothermal Process（通訊作者：石高全 被引頻次：1075）[7]

一步水熱法自組裝石墨烯凝膠

圖7 水熱法制備出石墨烯凝膠表征圖

自組裝二維石墨烯是石墨烯在實際應用中一個重要的生產戰略。研究人員通過一步水熱法自組裝石墨烯水凝膠，這種材料有著很好的生物相容性，在生物技術和電化學領域,如藥物傳輸、組織支架、仿生納米復合材料、超級電容器等展現了極具吸引力的應用前景。

8、Supercapacitor Devices Based on Graphene Materials（通訊作者：陳永勝 被引頻次：1098）[8]

基于石墨烯材料的超級電容

圖8 基于石墨烯材料的超級電容圖

石墨烯材料用于超級電容用已經得到廣泛的研究，研究人員以水合肼作為還原劑，還原氧化石墨烯，制備出石墨烯，并用于超級電容。并表現出能量密度高，使用周期長，循環次數高等特點。這些優異的性能使得石墨烯材料在能源展現出良好的應用前景。

9、P25-Graphene Composite as a High Performance Photocatalyst（通訊作者：李景虹 被引頻次：1074）[9]

高性能的二氧化鈦-石墨烯復合物光催化劑

圖9 二氧化鈦-石墨烯復合物光降解有機物示意圖

石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，因其獨特的電子性質，在光催化方面有著重要的前景。研究人員通過一步水熱法制備了二氧化鈦-石墨烯復合材料，這種復合材料展現出對有機染料高吸附和光降解性能，給石墨烯材料在環境保護方面提供新的途徑。

10、Supercapacitors Based on Flexible Graphene/Polyaniline Nanofiber Composite Films（通訊作者：石高全 被引頻次：1009）[10]

基于柔韌的石墨烯/聚苯胺納米復合膜的超級電容器

圖10 柔韌的石墨烯/聚苯胺納米復合薄膜

研究人員通過真空抽濾石墨烯與聚苯胺納米纖維混合溶液制備液層狀復合薄膜材料，這種材料有著高機械穩定性與柔韌性。更重要的是， 當這種材料用于超級電容，展現出大的電化學容量和良好的循環穩定性。

上述文章通訊作者及其簡介：

陳永勝，南開大學納米科學與技術研究中心主任，教授，畢業于鄭州大學，1987年在南開大學獲碩士學位，1997年在加拿大維多利亞大學獲博士學位，2003年4月為南開大學特聘教授，天津市特聘教授。主要從事納米材料及納米器件，有機和高分子功能材料的合成與性能及器件等方面的研究。

劉勇，教授，博士生導師，2007年畢業于澳大利亞臥龍崗大學，浙江省“錢江”特聘教授、美國視覺和眼科研究協會會員、美國化學會會員、中國化學會會員、澳大利亞納米網絡會會員、澳大利亞臥龍崗大學中國學生學者聯誼會主席。研究方向主要集中在導電聚合物、碳納米管及石墨烯等相關納米材料的制備、改性及其在生物醫學、生物傳感器和能源開發等方面的應用。

任文才，研究員，1997年畢業于東北大學，2004年在中國科學院金屬研究所獲得博士學位。中國科學院青年創新促進會會員；中國材料研究學會青年工作委員會理事；全國納米技術標準化技術委員會納米材料分技術委員會委員，主要從事石墨烯等二維原子晶體材料的制備、物性與應用，新型二維原子晶體材料的探索等方面的研究。

劉云圻，中國科學院化學研究所有機固體實驗室研究員、博士生導師，2015年12月7日，當選中國科學院化學部院士。主要從事分子材料的設計、合成，包括π共軛小分子/高分子，碳納米管和石墨烯，以及這些材料在電子器件中的應用，包括在發光二極管、場效應晶體管和分子器件。

戴宏杰，1989年畢業于清華大學，1991獲哥倫比亞大學碩士學位，1994年在哈佛大學獲博士學位。長期從事碳納米材料的生長合成、物理性質研究、納米電子器件研發，以及納米生物醫學以及能源材料等方面的研究，在上述領域都取得了卓越的成就，并獲得了廣泛的影響，是國際碳納米材料研究領域的領軍人物之一。2009年當選美國科學與藝術學院院士 ;2011年當選美國科學促進會會士。

成會明，炭材料科學家。中國科學院金屬研究所研究部有主任。1963年10月生于四川省巴中市，籍貫四川省蓬安縣。1984年畢業于湖南大學化工系，1987年、1992年在中科院金屬研究所獲碩士和博士學位。主要從事先進炭材料的研究。提出了浮動催化劑化學氣相沉積、非金屬催化劑化學氣相沉積制備碳納米管等方法，促進了碳納米管的研究與應用。提出了模板導向化學氣相沉積等方法，制備出石墨烯三維網絡結構材料、毫米級單晶石墨烯，發展了石墨烯材料的宏量制備技術。提出了可高效儲能的層次孔材料設計和電化學電位調控的思路，制備出一系列新型能量轉化與儲存材料。研制出塊體各向同性熱解石墨材料，批量應用于多項重點工程。曾獲國家自然科學二等獎、國防科技進步二等獎、何梁何利科學與技術進步獎、美國碳學會Charles E. Pettinos獎。

石高全，清華大學教授，教育部長江特聘教授。主要研究方向為導電高分子的可控制備與應用和化學修飾石墨烯的可控制備與應用，至今發表SCI論文280余篇。一些論文發表在Science, J. Am. Chem. Soc., Chem. Soc. Rev.,等國際一流刊物上。論文被引用18000余次。H-index 為63。 獲得過清華大學“清華之友優秀教師”獎。2002年獲得國家自然科學基金杰出青年基金資助。2004年獲得中國化學會-巴斯夫“青年知識創新獎”。2004年獲得國家自然科學基金二等獎（第二獲獎人）。2005年獲得國務院政府特殊津貼。2013年獲得教育部高等學校優秀研究成果（自然科學）一等獎。

李景虹，教授，1967年12月出生, 教育部長江學者特聘教授、全國政協委員學士。1991年，本科畢業于中國科學技術大學，1996年，在中國科學院長春應用化學研究所取得博士學位。1997-2001期間，在美國伊利偌大學(University of Illinois at Urbana-Champaign)，加利福尼亞大學(University of California at Santa Barbara)，克萊姆森大學(Clemson University)和Evonyx Inc. (NY, USA) 從事研究。目前主要研究包括電化學和生物分析法、物理和電化學界面電化學、電化學材料科學和納米電化學、能量轉換和存儲的基本方面,先進電池材料、光電化學等。

參考文獻：

［1］ Becerril H A, Mao J, Liu Z, et al. Evaluation of solution-processed reduced graphene oxide films as transparent conductors[J]. ACS nano, 2008, 2(3): 463-470.

［2］ Qu L, Liu Y, Baek J B, et al. Nitrogen-doped graphene as efficient metal-free electrocatalyst for oxygen reduction in fuel cells[J]. ACS nano, 2010, 4(3): 1321-1326.

［3］ Wu Z S, Ren W, Wen L, et al. Graphene anchored with Co3O4 nanoparticles as anode of lithium ion batteries with enhanced reversible capacity and cyclic performance[J]. ACS nano, 2010, 4(6): 3187-3194.

［4］ Wei D, Liu Y, Wang Y, et al. Synthesis of N-doped graphene by chemical vapor deposition and its electrical properties[J]. Nano letters, 2009, 9(5): 1752-1758.

［5］ Li X, Zhang G, Bai X, et al. Highly conducting graphene sheets and Langmuir–Blodgett films[J]. Nature nanotechnology, 2008, 3(9): 538-542.

［6］ Chen Z, Ren W, Gao L, et al. Three-dimensional flexible and conductive interconnected graphene networks grown by chemical vapour deposition[J]. Nature materials, 2011, 10(6): 424-428.

［7］ Xu Y, Sheng K, Li C, et al. Self-assembled graphene hydrogel via a one-step hydrothermal process[J]. ACS nano, 2010, 4(7): 4324-4330.

［8］ Wang Y, Shi Z, Huang Y, et al. Supercapacitor devices based on graphene materials[J]. The Journal of Physical Chemistry C, 2009, 113(30): 13103-13107.

［9］ Zhang H, Lv X, Li Y, et al. P25-graphene composite as a high performance photocatalyst[J]. ACS nano, 2009, 4(1): 380-386.

［10］ Wu Q, Xu Y, Yao Z, et al. Supercapacitors based on flexible graphene/polyaniline nanofiber composite films[J]. ACS nano, 2010, 4(4): 1963-1970.

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