物理化学学报

团队设计了一次超声和二次剪切分散的多级分散方法，保证了石墨烯粉体的单片分散和石墨烯/芳纶聚合液的可纺性。实验结果表明此种高结晶度、亚微米尺寸的石墨烯可以有效改善芳纶纤维内部的缺陷，实现整体结构优化。此外，石墨烯的加入同样可以改善芳纶纤维的断裂行为，有效抑制了芳纶纤维断裂时的劈裂。

本文报道了一种天线/栅极一体化的石墨烯太赫兹探测器，该探测器的核心设计是：利用蝶形天线将入射太赫兹光场缩减至< 1 μm的天线间隙区域，以增强太赫兹波的吸收；同时将天线的两极作为器件的两个栅极，在石墨烯中调控出pn结，使天线间隙区同时成为光生载流子的分离区。通过同步增加光生载流子的产生及分离效率，在室温下实现了对太赫兹的高效探测，在2.7 THz处探测的噪声等效功率达到1 nW·Hz−1/2量级，且该设计具有进一步的优化空间及可集成潜力，有望成为室温太赫兹探测的解决方案。

这一方法避免了传统转移方法中聚合物在二维材料表面反复旋涂和去除过程对二维材料造成破损、褶皱、掺杂和污染等问题，成功实现了石墨烯的洁净转移，转移后石墨烯的电学性质得到明显改善，平均载流子迁移率可达6200 cm2·V−1·s−1。此方法可实现石墨烯等二维材料无损、洁净转移和高性能器件的构筑，将有助于推动二维材料在电子、光电子器件领域的应用。

实验结果表明，石墨烯光子晶体光纤可以选择性地检测浓度为ppb级的二氧化氮气体，并在液体中表现出离子敏感性。石墨烯光子晶体光纤与光纤通信系统的波分、时分复用技术结合后，将为在环境问题中实现分布式光学传感提供巨大的潜力和机会。

本文综述气相助剂辅助绝缘衬底上石墨烯制备的方法：首先对绝缘衬底上石墨烯的生长行为进行分析；随后着重介绍几类常见的气相助剂辅助石墨烯生长的策略和机理；最后，总结绝缘衬底上制备高品质石墨烯存在的挑战，并对未来的发展方向进行展望。

本文详细研究了氧化石墨烯(GO)分散液的流变行为。通过稳态、动态等流变实验以及理论分析，研究了氧化石墨烯(GO)分散液流变行为和水分散液从粘弹性液体到凝胶态的转变。利用DLVO理论，探讨了GO片之间的范德华作用力以及双电层排斥作用的相互关系对流变性能的影响。通过群体平衡模型(PBE)分析了GO分散液的屈服应力与体积分数的正相关关系。同时，通过蠕变和松弛实验发现，高浓度的GO分散液中结构变化及流变行为在很多方面与高聚物相似。上述研究结果为深入研究复杂的GO分散体系提供理论支撑和实验依据。

本文首先综述了烯碳材料改性有机高性能纤维的制备方式，包括烯碳材料的分散与功能化、烯碳材料对有机高性能纤维的改性方法，阐述了烯碳材料改性有机高性能纤维的力、电、热学等性能以及烯碳材料的增强机理，进而总结了烯碳材料改性有机高性能纤维的应用，并对其现存的挑战和未来的发展做出展望。

本文系统综述了以碳纳米管和石墨烯为代表的烯碳材料在人工肌肉领域的应用进展。分别从一维纤维和二维薄膜的烯碳人工肌肉宏观表现形态出发，介绍了既作为结构材料，又提供了响应、驱动功能的烯碳材料在人工肌肉中的应用；从机电性能、可编程的响应形变以及传感功能三个方向，介绍了烯碳材料作为增强赋能相在人工肌肉材料中的功能性应用。最后总结并展望了基于烯碳材料人工肌肉面临的机遇与挑战。

通过模拟蜘蛛丝结构以及纺丝过程，我们制备了双交联结构的水凝胶，经牵引拉丝得到了具有和蜘蛛丝类似结构的凝胶纤维：交联、线性排列的纳米组装体、核壳结构。引入氧化石墨烯作为成核中心，进一步调控纳米组装体的尺寸和排列，提高了其机械性能。纤维机械强度和韧性的完美结合，为应用于能量吸收、降低冲击能等领域提供了可能。另外，这种调控纳米组装体的策略，为一些功能性纤维(如光纤、电纤等)提供了新的可能，有望用于可穿戴电子、健康监测、传感及人工肌肉等。

本文系统综述了石墨烯基纤维(Graphene-based fibers)的制备方法和其性能提升的策略，然后详细讨论其在柔性化纤维状超级电容器、金属离子电池、热电发电机、太阳能电池和相变材料等储能领域中的最新应用进展。最后，对石墨烯基纤维在能源存储和转换领域中存在的挑战和机遇进行了展望。

本文系统综述了湿法纺丝制备石墨烯纤维的关键步骤，重点讨论了制备技术与石墨烯纤维结构之间的关系。论述了提升纤维性能的相关策略，综述了石墨烯纤维在功能/智能纤维领域应用。并对提升石墨烯纤维耐热性、导热性、导电性等性能的关键问题进行总结阐述，最后总计并展望了石墨烯纤维在超轻导线、可穿戴储能、传感、生物电极等领域的发展前景。

本文综述了烯碳纤维基能源器件包括能量转换和储能器件等的研究和应用进展，具体介绍了烯碳纤维基太阳能电池、湿气发电机、热电发电机、超级电容器以及电化学电池等的最新成果，重点讨论了烯碳纤维基能源器件的制备方法和可穿戴应用，分析了烯碳纤维基储能及能量转换器件面临的问题和挑战，期望能够为未来高性能纤维基可穿戴能源器件的发展提供有价值的研究思路。

石墨烯在应用时通常需要进一步功能化，即通过调节其组成、大小、形状和结构等，赋予其特定功能，以便于加工处理及满足不同的应用需求。石墨烯功能化方法多样，功能化产物种类繁多。到目前为止，石墨烯功能化产物并没有系统的分类和明确的定义。本文在总结现有石墨烯功能化研究结果的基础上，给出了石墨烯功能化产物的系统分类、初步定义和相应的制备策略，并通过典型示例进行了较详细地阐述。

本文从自供能器件的基本能量转化原理出发，介绍了石墨烯在电化学、光伏、摩擦电、水伏以及热电、压电、热释电等多种供能类型的自供能传感器件中的应用，并展望了基于石墨烯的自供能传感器件的未来发展、挑战和前景。

本文综述了石墨烯本征热导率的研究进展及应用现状。首先介绍应用于石墨烯热导率测量的微纳尺度传热技术，包括拉曼光谱法、悬空热桥法和时域热反射法。然后展示了石墨烯热导率的理论研究成果，并总结了石墨烯本征热导率的影响因素。随后介绍石墨烯在导热材料中的应用，包括高导热石墨烯膜、石墨烯纤维及石墨烯在热界面材料中的应用。最后对石墨烯导热研究的成果进行总结，提出目前石墨烯热传导研究中存在的机遇与挑战，并展望未来可能的发展方向。