材料分析与应用

研究通过选择性氧化与物理剥离的结合，实现了直接从石墨合成高加工性、高分散性边缘功能化石墨烯（EFG）。显微镜与光谱表征揭示出该材料具有无缺陷基底层的少层石墨烯纳米片，其边缘呈现羧酸盐与酚醛基团功能化。

研究通过在聚酰亚胺纳米纤维（PINF）气凝胶中掺入还原氧化石墨烯（rGO），构建出坚固、连续且各向同性的纤维网络。研究发现，通过调节压缩形状参数，该复合材料可展现可调谐阻抗匹配特性，实现选择性波吸收。值得注意的是，该复合气凝胶的波吸收强度可在不同压缩状态下动态调节，最高可达-59.7 dB，展现出动态可调的微波吸收特性。这项突破性成果彰显了材料的可调智能功能，及其作为可切换电磁波吸收解决方案的潜力，为开发具有响应性电磁特性的智能材料提供了全新途径。

研究报道了一种聚乙烯醇-乙二胺四乙酸-聚丙烯酸-还原氧化石墨烯 （PHHrGO）水凝胶，该材料通过双分子氢键调控与氧化石墨烯增强的协同作用，实现了贴合皮肤的弹性模量（5-50kPa）、可调附着力（≈2.2N）及增强导电性（>13S/m）。

研究制备了仿生定向多芯复合材料（BOMC）。其通过自组装与切割重组形成的双网络系统包含：承重网络（DIGFs/Cu亚单元）与电子传输网络（DIGFs与铜套管）。该设计实现了前所未有的协同效应：DIGFs/Cu单元通过高密度位错与应力分散增强机械强度，而纯铜通路与导电DIGFs则保障了高导电性。这项工作有效缓解了性能权衡矛盾，为分级结构设计提供了新策略。

研究通过无电镀工艺成功开发出类树皮分级镍黑/石墨烯光热转换膜（E-Ni/Gr）。分级结构增强了光捕获能力，而固有半导体吸收带隙与碳组分宽带吸收的协同效应共同提升了光学吸收效率，达到83.21%。在1 kW·m–2辐照下，添加20 mL石墨烯悬浮液的E-Ni/Gr-20膜蒸发速率达1.62 kg·m–2·h–1，光热转换效率达91.25%。该膜还展现出卓越的稳定性（经20次循环后仍保持1.3 kg·m–2·h–1蒸发速率）和脱盐性能（NaCl截留率>99%）。本研究为开发高效稳定的仿生光热材料提供了重要启示。

我们开发了一种简便的激光直接写入技术，用于制备氮掺杂与硼掺杂共存的S-LIG（NBS-LIG）复合电极。通过研究不同氮/硼掺杂顺序或同步掺杂对激光诱导石墨烯（LIG）复合材料的影响，发现先硼后氮的掺杂顺序（NBS）能实现最佳电化学性能。

研究提出创新性复合电极设计策略，通过温和热化学还原法成功构建出具有高电子导电性的三维氧化石墨烯气凝胶薄膜骨架。其表面保留的含氧官能团显著提升离子电荷传输速率，最终实现电子导电性与离子导电性的协同优化。

在本研究中，本文通过电化学氧化还原反应与催化性碳气化技术制备了NPG/ZnO复合材料。ZnO纳米颗粒与石墨烯上的羰基基团共同发挥亲锂作用位点功能，降低了锂原子成核的能量障碍，实现了均匀的锂沉积。此外，石墨烯表面的纳米穿孔结构提供了额外的锂离子通道，有效降低了局部电流密度。密度泛函理论计算进一步揭示，ZnO纳米颗粒与石墨烯边缘位点协同增强锂吸附并降低锂成核能垒，阐明了均匀锂沉积行为背后的原子尺度机制。

本研究重点展示了仿生石墨烯气凝胶纤维（GAFs），通过协同优化力学、电学和热学性能，实现了智能纺织品前所未有的多功能集成。受北极熊毛发绝缘微结构的启发，开发出一种结合同轴挤出纺丝法与核心粘土牺牲策略的工艺，可连续制备具有分级拱形微结构的中空GAFs。

研究提出一种集成了垂直堆叠储能阵列与光伏能量采集器的自供电微型超级电容器（MSC）系统。该超薄MSC通过柔性液晶聚合物薄膜制备，采用顺序激光刻蚀与贯穿孔钻孔技术，结合原位双金属氧化物合成工艺，在紧凑可扩展架构中实现了卓越的面积能量密度与体积能量密度。