材料人荐读｜石墨烯领域被引量前1%经典文献推荐

在石墨烯专题首篇文章材料人报告丨通过SCI发文数据看懂石墨烯的成名之路中，我们简要介绍了石墨烯领域的SCI发文趋势。在本期内容中，我们将为大家推荐几篇材料科学领域的石墨烯方向的ESI高被引文章，并按被引频次挑选其中10篇加以介绍并对文章通讯作者加以介绍，旨在为读者了解石墨烯高质量文献以及这一领域的研究团队提供便利。我们也将从本期开始，逐步推出石墨烯在各领域应用的发文报告、经典荐读以及大牛盘点等文章，如果您对哪个研究方向感兴趣，欢迎留言，以对我们内容安排做一定的指导。

另外，热心群友已经在材料人低维材料交流群 411135494的群文件和材料人论坛上传了石墨烯在材料相关领域的高质量综述30篇，材料人网将组织热心网友陆续上传石墨烯在各领域的经典论文，欢迎加入。

简单科普：ESI高被引论文即由汤森路透根据ESI收录期刊根据引文数量统计的22个学科的10 年内被频繁引用，总被引次数与同年度，同学科发表论文相比排名位于全球前1%的论文。

被引次数前10名的文章其来源出版物为：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（通讯作者：陈永胜 被引频次：1591）[1]

经溶液处理过的还原石墨烯氧化薄膜制作透明半导体

图1 石墨烯薄膜在原子显微镜下形貌

研究人员对单层氧化石墨烯进行旋涂薄膜并经过一系列后续处理后大大降低了其电阻，经过这一方法处理得到的材料具有成为透明半导体的潜质。

2、Nitrogen-Doped Graphene as Efficient Metal-Free Electrocatalyst for Oxygen Reduction in Fuel Cells（通讯作者：刘勇 被引频次：1585）[2]

氮掺杂石墨烯作为燃料电池中氧还原过程的高效无金属电催化剂

图2 氮掺杂石墨烯的透射电镜和拉曼光谱分析

作者研究了一种通过甲烷化学气相沉积法在氨存在的情况下合成氮掺杂石墨烯的方法。合成产物具有更好的电催化活性和稳定性，可以作为燃料电池中的电催化剂。

3、Graphene Anchored with Co₃O₄ Nanoparticles as Anode of Lithium Ion Batteries with Enhanced Reversible Capacity and Cyclic Performance（通讯作者：任文才 被引频次：1192）[3]

石墨烯和氧化钴结合作为锂离子电池的负极可以增加电池容量和循环性能

图3 复合材料的电容率

研究人员研究了一种简便的合成氧化钴纳米粒子和石墨烯复合材料的方法，这一材料可以作为高性能锂离子电池的负极材料，能有效提高电池的可逆容量，使之获得良好的循环性能和良好的倍率性能。

4、Synthesis of N-Doped Graphene by Chemical Vapor Deposition and Its Electrical Properties（通讯作者：刘云圻 被引频次：1183）[4]

通过化学气相沉积法合成氮掺杂石墨烯以及其电学性能研究

图4 氮掺杂石墨烯的扫面电镜和透射电镜表征

研究人员使用化学气相沉积法合成了氮掺杂石墨烯并对其电学性质进行了研究。他们通过对目标材料的电气测量发现，氮掺杂可以有效地影响石墨烯的电学性质，这一发现提供了一个新的石墨烯实验案例，并且进一步推动了石墨烯的研究与应用。

5、Highly conducting graphene sheets and Langmuir–Blodgett films（通讯作者：戴宏杰 被引频次：1162）[5]

高电导率石墨烯膜和LB膜

图5 单石墨烯的电学特性

作者研究了一种对石墨烯进行剥离，生产单片石墨烯的方法。在室温和低温下，单片石墨烯具有很高的电导率，可以和LB膜一起制备透明电导体膜。高品质石墨烯片可能在未来用于生产经过优化的石墨烯器件。

6、Three-dimensional flexible and conductive interconnected graphene networks grown by chemical vapour deposition.（通讯作者：成会明 被引频次：1146）[6]

化学气相沉淀法制备三维柔韧，可导电的石墨烯

图6 化学沉积法制备石墨烯示意图

如何将片状二维石墨烯整合成三维宏观的石墨烯泡沫，对石墨烯在工业应用有着举足轻重的作用。鉴于此，研究人员运用模板导向的化学气相沉积法制备出高导电的，柔韧的内部相交联的石墨烯泡沫。这种石墨烯泡沫在制备可弯曲的，可折叠的和可伸展的电子设备展现出良好的应用前景。

7、Self-Assembled Graphene Hydrogel via a One-Step Hydrothermal Process（通讯作者：石高全 被引频次：1075）[7]

一步水热法自组装石墨烯凝胶

图7 水热法制备出石墨烯凝胶表征图

自组装二维石墨烯是石墨烯在实际应用中一个重要的生产战略。研究人员通过一步水热法自组装石墨烯水凝胶，这种材料有着很好的生物相容性，在生物技术和电化学领域,如药物传输、组织支架、仿生纳米复合材料、超级电容器等展现了极具吸引力的应用前景。

8、Supercapacitor Devices Based on Graphene Materials（通讯作者：陈永胜 被引频次：1098）[8]

基于石墨烯材料的超级电容

图8 基于石墨烯材料的超级电容图

石墨烯材料用于超级电容用已经得到广泛的研究，研究人员以水合肼作为还原剂，还原氧化石墨烯，制备出石墨烯，并用于超级电容。并表现出能量密度高，使用周期长，循环次数高等特点。这些优异的性能使得石墨烯材料在能源展现出良好的应用前景。

9、P25-Graphene Composite as a High Performance Photocatalyst（通讯作者：李景虹 被引频次：1074）[9]

高性能的二氧化钛-石墨烯复合物光催化剂

图9 二氧化钛-石墨烯复合物光降解有机物示意图

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，因其独特的电子性质，在光催化方面有着重要的前景。研究人员通过一步水热法制备了二氧化钛-石墨烯复合材料，这种复合材料展现出对有机染料高吸附和光降解性能，给石墨烯材料在环境保护方面提供新的途径。

10、Supercapacitors Based on Flexible Graphene/Polyaniline Nanofiber Composite Films（通讯作者：石高全 被引频次：1009）[10]

基于柔韧的石墨烯/聚苯胺纳米复合膜的超级电容器

图10 柔韧的石墨烯/聚苯胺纳米复合薄膜

研究人员通过真空抽滤石墨烯与聚苯胺纳米纤维混合溶液制备液层状复合薄膜材料，这种材料有着高机械稳定性与柔韧性。更重要的是， 当这种材料用于超级电容，展现出大的电化学容量和良好的循环稳定性。

上述文章通讯作者及其简介：

陈永胜，南开大学纳米科学与技术研究中心主任，教授，毕业于郑州大学，1987年在南开大学获硕士学位，1997年在加拿大维多利亚大学获博士学位，2003年4月为南开大学特聘教授，天津市特聘教授。主要从事纳米材料及纳米器件，有机和高分子功能材料的合成与性能及器件等方面的研究。

刘勇，教授，博士生导师，2007年毕业于澳大利亚卧龙岗大学，浙江省“钱江”特聘教授、美国视觉和眼科研究协会会员、美国化学会会员、中国化学会会员、澳大利亚纳米网络会会员、澳大利亚卧龙岗大学中国学生学者联谊会主席。研究方向主要集中在导电聚合物、碳纳米管及石墨烯等相关纳米材料的制备、改性及其在生物医学、生物传感器和能源开发等方面的应用。

任文才，研究员，1997年毕业于东北大学，2004年在中国科学院金属研究所获得博士学位。中国科学院青年创新促进会会员；中国材料研究学会青年工作委员会理事；全国纳米技术标准化技术委员会纳米材料分技术委员会委员，主要从事石墨烯等二维原子晶体材料的制备、物性与应用，新型二维原子晶体材料的探索等方面的研究。

刘云圻，中国科学院化学研究所有机固体实验室研究员、博士生导师，2015年12月7日，当选中国科学院化学部院士。主要从事分子材料的设计、合成，包括π共轭小分子/高分子，碳纳米管和石墨烯，以及这些材料在电子器件中的应用，包括在发光二极管、场效应晶体管和分子器件。

戴宏杰，1989年毕业于清华大学，1991获哥伦比亚大学硕士学位，1994年在哈佛大学获博士学位。长期从事碳纳米材料的生长合成、物理性质研究、纳米电子器件研发，以及纳米生物医学以及能源材料等方面的研究，在上述领域都取得了卓越的成就，并获得了广泛的影响，是国际碳纳米材料研究领域的领军人物之一。2009年当选美国科学与艺术学院院士 ;2011年当选美国科学促进会会士。

成会明，炭材料科学家。中国科学院金属研究所研究部有主任。1963年10月生于四川省巴中市，籍贯四川省蓬安县。1984年毕业于湖南大学化工系，1987年、1992年在中科院金属研究所获硕士和博士学位。主要从事先进炭材料的研究。提出了浮动催化剂化学气相沉积、非金属催化剂化学气相沉积制备碳纳米管等方法，促进了碳纳米管的研究与应用。提出了模板导向化学气相沉积等方法，制备出石墨烯三维网络结构材料、毫米级单晶石墨烯，发展了石墨烯材料的宏量制备技术。提出了可高效储能的层次孔材料设计和电化学电位调控的思路，制备出一系列新型能量转化与储存材料。研制出块体各向同性热解石墨材料，批量应用于多项重点工程。曾获国家自然科学二等奖、国防科技进步二等奖、何梁何利科学与技术进步奖、美国碳学会Charles E. Pettinos奖。

石高全，清华大学教授，教育部长江特聘教授。主要研究方向为导电高分子的可控制备与应用和化学修饰石墨烯的可控制备与应用，至今发表SCI论文280余篇。一些论文发表在Science, J. Am. Chem. Soc., Chem. Soc. Rev.,等国际一流刊物上。论文被引用18000余次。H-index 为63。 获得过清华大学“清华之友优秀教师”奖。2002年获得国家自然科学基金杰出青年基金资助。2004年获得中国化学会-巴斯夫“青年知识创新奖”。2004年获得国家自然科学基金二等奖（第二获奖人）。2005年获得国务院政府特殊津贴。2013年获得教育部高等学校优秀研究成果（自然科学）一等奖。

李景虹，教授，1967年12月出生, 教育部长江学者特聘教授、全国政协委员学士。1991年，本科毕业于中国科学技术大学，1996年，在中国科学院长春应用化学研究所取得博士学位。1997-2001期间，在美国伊利偌大学(University of Illinois at Urbana-Champaign)，加利福尼亚大学(University of California at Santa Barbara)，克莱姆森大学(Clemson University)和Evonyx Inc. (NY, USA) 从事研究。目前主要研究包括电化学和生物分析法、物理和电化学界面电化学、电化学材料科学和纳米电化学、能量转换和存储的基本方面,先进电池材料、光电化学等。

参考文献：

［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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