2021年石墨烯综述被引频次Top10 学术资讯

石墨烯领域综述的引用频次在某种程度上代表着正在从事石墨烯材料学术研究的主要方向，代表着研究人员比较关注、比较热门的领域。

通过2021年石墨烯领域综述Top10汇总可以看出，石墨烯材料的学术研究主要集中在储能应用、光催化应用、制备技术、微波吸收、医疗、杂化石墨烯、热界面、水处理技术等领域。

TOP 1

被引频次：69

DOI：10.1016/j.rser.2020.110026

摘要：

储能器件中的大多数应用都围绕着石墨烯的应用。石墨烯能够提高许多应用的性能，功能性和耐用性，但石墨烯的商业化仍需要更多的研究。本文探讨了石墨烯在储能器件、吸收器和电化学传感器中的应用。为了扩大石墨烯的利用，必须批判性地解决其目前的局限性，以改善其当前的性能。同样，在应用方面，石墨烯的优势拓宽了它们在电分析和电化学传感器中的应用。石墨烯的这些良好特性必须进一步扩展和改进，以使其适用于其他应用。对石墨烯简单合成的批判性研究，加上在分子水平上对氧化石墨烯结构的详细研究，将同样提高这种新型材料的性能。缺陷对氧化石墨烯性能的影响也被确定为另一个需要引起注意的关键研究领域，以加速这种材料的商业化。随着石墨烯在不同储能/转换应用中应用的快速增长，总结和讨论石墨烯在这些领域的应用的最新进展至关重要。

TOP 2

被引频次：27

DOI：10.1016/j.jechem.2020.07.006

摘要：

本文全面综述了近年来使用氧化石墨烯（GO）的电化学储能器件的研究进展。GO是一片单片氧化石墨，是一种功能化的石墨烯，携带许多含氧基团。这赋予GO各种独特的功能，适用于电池，电容器和燃料电池的多功能应用。本文主要考虑的具体应用包括在电极中用作活性材料以提高性能或作为基板以使其结构多样化，在固态电解质和膜中用于改善离子电导率和机械性能，以及在中间层中用于保护电极，膜或集流体。此外，本文还讨论了挑战和未来前景，以鼓励GO应用的进一步研究和开发。

TOP 3

被引频次：27

DOI：10.1002/adma.202003521

摘要：

通过太阳能驱动的光催化解决能源和环境问题是一个有吸引力和挑战性的话题。因此，为满足光催化剂的需求，陆续开发了各种类型的光催化剂。自石墨烯发现以来，石墨烯基材料引起了相当大的关注。作为石墨烯的衍生物，氮掺杂石墨烯（NG）尤其突出。氮原子可以破坏石墨烯的未分化结构并打开带隙，同时赋予石墨烯不均匀的电子密度分布。因此，NG几乎保留了原始石墨烯的所有优点，并具有几种新颖的性能，确保了NG基光催化的无限可能。本文介绍了NG的原子和能带结构，总结了原位和异位合成方法，突出了NG在光催化中的机理和优势，并概述了NG在不同光催化方向（主要是制氢、CO2还原、污染物降解和光活性成分）中的应用。最后，本文介绍了NG基光催化技术未来面临的核心挑战和可能的改进。本研究有望从过去吸取教训，并朝着NG基光催化的未来取得进展。

TOP 4

被引频次：25

DOI：10.1016/j.cej.2020.127018

摘要：

石墨烯由于其在各种行业的适用性而继续吸引着相当大的研究和商业兴趣。已经开发了各种方法来生产商业数量的高质量石墨烯，以便能够满足工业界不断增长的需求。尽管经过十多年的研究和实验室规模成功生产高纯度单一石墨烯片材的各种例子，但在将其转化为大规模生产方面的商业成功仍然存在相当大的挑战。为此，还原氧化石墨烯（GO）被认为是生产高质量石墨烯的最可行的替代方法。然而，文献中记录了各种还原剂，因此很难从大规模商业化生产的角度评估和比较这些策略。在这篇综述中，我们提出了一项批判性调查，这些方法通过化学，植物提取物，微生物和光还原来实现GO的还原，并特别强调了它们的还原机理和所得rGO的电导率。我们还提供了一个前景，重点突出合成的rGO的结构和电子特性持续存在的巨大挑战，这些挑战限制了这些材料的真正商业化。

TOP 5

被引频次：23

DOI：10.1016/j.compositesb.2021.108642

摘要：

石墨烯气凝胶（GA）具有高孔隙率，低密度，大比表面积和高可压缩性的独特组合，使其在各种应用中受到相当大的关注，特别是对于高性能电磁波衰减。GA的内部多孔结构和三维（3D）网络解决了二维石墨烯中石墨烯片层团聚、高导电性和阻抗不匹配等现象，有利于微波吸收性能的提高。此外，GA结合其他有损材料作为框架已被广泛研究，以实现更有效的微波吸收。本文综述了石墨烯基材料的合成策略和结构特点的最新进展。此外，我们总结了石墨烯基气凝胶作为微波吸收材料的最新进展，包括纯GA和与其他有损材料的混合气凝胶。此外，我们还重点介绍了多功能微波吸收材料。在此基础上，我们总结了石墨烯基微波吸收气凝胶的研究现状，并提出了石墨烯基微波吸收气凝胶的挑战和展望。

TOP 6

被引频次：23

DOI：10.1016/j.chemosphere.2020.128104

摘要：

二维石墨烯及其杂化衍生物与液晶，聚合物和纳米材料相结合，能够形成具有非凡和独特性能的杂化纳米复合材料。其中，这些组件可能表现出刺激引起的光学和电气变化，这对于许多新的可切换器件技术至关重要。这篇综述涉及制造液晶聚合物纳米复合材料的特有石墨烯自组装的直接和多功能技术，这些技术表现出新颖的特性以及独特的功能。独特的设计使混合复合基体多域结构同时作为对准层和导电层，从而维持了新颖的可切换器件制造机制。展示的基于超薄膜纳米复合材料的智能可切换器件是可伸缩电子、储能、光电探测器、高对比度显示器和光电子学领域各种应用的有希望的候选者。此外，通过新材料实现的全新器件具有成本效益生产，大面积兼容性和可扩展性以及无缝异构集成的潜力。

TOP 7

被引频次：21

DOI：10.3390/molecules26010186

摘要：

血脑屏障（BBB）是大脑周围的保护鞘，保护大脑的敏感微环境。然而，某些病原体、病毒和细菌会破坏内皮屏障，引起感染，从而导致脑膜炎症。大分子疗法无法穿过紧密的连接点，从而限制了它们在大脑中的生物利用度。最近，纳米技术在脑部感染的药物输送领域带来了一场革命。纳米结构在主动靶向的情况下对受体具有高靶向精度和特异性，这使它们成为渗透到BBB中的理想载体。此外，还引入了具有仿生功能的纳米材料，以有效地穿过BBB被病原体吞没。本文重点研究基于纳米技术的药物递送方法，用于脑部感染（包括脑膜炎）的探索。病毒、细菌、真菌或罕见的原生动物或寄生虫可能是脑部感染的原因。此外，脑膜炎症，称为脑膜炎，目前使用实验室和成像测试进行诊断。尽管试图改进脑部感染和脑膜炎的诊断仪器，但由于其复杂和多维的性质以及缺乏成功的诊断，脑膜炎似乎几乎无法治愈。纳米颗粒（NPs）已经显示出克服与传统诊断相关的困难和局限性的潜力。纳米医学现在提供了新的方法和视角来提高我们对脑膜炎的了解，并可能给脑膜炎患者带来新的希望。在这里，我们回顾了用于早期诊断脑部感染和脑膜炎的传统诊断工具和关键纳米颗粒（Au-NPs，石墨烯，碳纳米管（CNTs），QD等）。

TOP 8

被引频次：20

DOI：10.1016/j.rser.2021.110849

摘要：

可持续能源储存和生产的需求至关重要，并且随着人口的增加而继续增长。能源利用和环境保护在能源装置的发展中迫切需要关注，包括对地球丰富和廉价的物质的扩展和评估。近年来，二维（2D）结构石墨烯由于其优异的理化性能，例如高导热性和导电性，高表面积，较强的机械强度和优异的化学稳定性，已成为一种杰出的能源材料。然而，纯石墨烯的带隙为零，显著限制了其作为材料的应用。用于改变石墨烯性质的各种方法之一是用杂原子掺杂，这已被证明是定制2D-石墨烯性质的有效过程。杂原子掺杂石墨烯具有几种改进的理化性能，使石墨烯成为在各个领域应用的有利材料。本文综述了杂原子掺杂石墨烯材料在各种能量转换和存储技术中的应用和进步，包括超级电容器、电池、染料敏化太阳能电池和电催化水分解制氢。此外，我们还强调了迄今为止的最新发展，并系统地讨论了物理化学机理，以及杂原子掺杂所获得的精确优势。最后，概述了杂原子掺杂石墨烯材料面临的挑战和未来前景。本综述中提供的信息对于参与石墨烯研究领域的任何研究人员（用于广泛的应用）和面向结构（形态学，结构，大小和组成）的研究都应该有用。

TOP 9

被引频次：18

DOI：10.1088/1361-6528/abc0c6

摘要：

我们回顾了目前最先进的石墨烯增强型热界面材料，用于管理下一代电子产品中的热量。电子和光电子器件的集成密度、速度和功率的提高需要具有更高导热性、可靠性和更低成本的热界面材料。石墨烯已经成为一种有前途的填充材料，可以满足未来高速和高功率电子产品的需求。本文描述了石墨烯作为填料在固化和非固化聚合物基质中的应用。重点是实现热渗流阈值的策略，其整体导热系数的相应特征增加。许多应用要求复合材料具有高导热性，同时保持电绝缘性。使用石墨烯和氮化硼的混合填料方法被提出为一种可能的技术，提供对电传导和热传导的独立控制。热界面材料的可靠性和寿命性能是确定适当实际应用的重要考虑因素。本文详细讨论了这些问题，证明了与替代技术相比，石墨烯增强型热界面材料的前景。

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