气凝胶

本工作通过水热法结合乙二胺化学还原制备了GA材料，并采用内部原位生长碳纳米管的策略来进行结构优化，最后利用十八胺表面修饰进一步提升材料的吸油性能。对得到的GA材料的制备工艺、化学成分、微观形貌、物相构成、吸油特性等进行研究。

先采用单向冷冻冰模板法制备一种基于聚乙烯醇（PVA）的石墨烯/TEM复合气凝胶，该气凝胶内部具有排列有序的热传导路径，随后经热压制成致密薄膜。最终，该复合薄膜被应用于软包电池中，有效抑制了热失控。这项工作展示了一种在高导热性和高隔热性状态之间智能切换的可行策略，具有在电子器件热管理和电池安全领域应用的潜力。

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。

本研究提出一种逐步限域策略，通过在石墨烯气凝胶中原位生长ZIF-67衍生的Co/CoO磁性纳米晶与SiCN陶瓷层，构筑0D-2D及2D-2D多级异质界面，显著增了磁性石墨烯-SiCN气凝胶界面极化与磁-介电协同损耗，实现了低频（5.52 GHz）强吸收与低厚度宽频（7.89 GHz）电磁波吸收。该项工作为新一代高性能电磁波吸收材料设计提供了重要思路。

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。

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。

本研究通过多金属协同效应与三维导电网络原位集成，提出了一种提升电极材料综合电化学性能的有效策略。所开发的NiCoCu/GA体系为设计兼具高能量密度与长期循环稳定性的下一代储能器件开辟了前景广阔的途径。

本文系统综述了石墨烯气凝胶的合成方法及其在电化学储能领域的应用进展。制备方面，原位组装、模板法等传统技术持续创新；生物质可持续合成法的开发进一步拓展了石墨烯气凝胶绿色低成本制备路径。应用层面，石墨烯气凝胶凭借其三维多孔导电网络，通过杂原子掺杂、金属氧化物复合及单原子催化剂集成等策略，满足超级电容器、锌空气电池和锂离子电池的多元需求，显著提升电池能量密度与循环稳定性。尽管当前大规模生产与长期稳定性仍是其产业化的瓶颈，但随着结构-活性关系研究的深入及工艺技术的突破，石墨烯气凝胶有望在下一代高性能储能器件中发挥核心作用。

研提出一种多尺度工程策略，用于制造气凝胶-超材料混合体，从而解决宽带宽、低频吸收和高承载能力等关键难题。该吸收体由模拟辅助增材制造的薄壁外壳构成，其内部嵌入石墨烯/纳米纤维素气凝胶，形成高效导电网络并具备丰富异质界面。

本文探讨了不同掺杂方法如何影响石墨烯基气凝胶（GAs）的比表面积、孔径、电导率及稳定性。深入研究了掺杂气凝胶的结构特性如何影响其在超级电容器中的性能表现。最后，本综述重点指出关键挑战，并为未来研究指明潜在方向。

该研究成功开发了自连接Janus型石墨烯气凝胶相变复合材料，通过双层结构设计实现了主动热调控与被动热防护的有机结合。超小孔结构赋予材料高相变材料负载率和优异循环稳定性，自源界面连接技术有效降低了层间热阻，解决了传统复合材料界面结合弱的难题。

本研究开发了一种Janus结构聚乙二醇/还原氧化石墨烯水凝胶三维太阳能蒸发系统，用于高效海水淡化和废水净化，以缓解日益严重的淡水资源短缺与污染问题。