气凝胶

研究提出了一种将新型喷雾冷冻（spray-freezing）制备与墨鱼骨仿生”壁-隔板（wall–septa）”结构相结合的生物启发策略。该石墨烯-纤维素气凝胶以氧化石墨烯/纤维素（HEC）混合分散液为前驱体，经喷雾冷冻快速成形、再冷冻干燥，构筑出富含水平隔板的层状多孔骨架。

研究提出了一种分级集成策略。该多功能复合材料通过在穿孔芳纶蜂窝（AH）结构内嵌还原氧化石墨烯/碳纳米管（RGO/CNT）气凝胶，并在其下表面复合高导热石墨烯膜（GF）构建，实现了微波吸收与热管理的协同。

研究提出了一种定向冷冻策略。该各向异性 CoO/ZnO@C/还原氧化石墨烯/聚酰亚胺复合气凝胶（CZR）通过定向冷冻、冷冻干燥与后续热处理构建，实现了宽带微波吸收与多功能防护。

研究受卷心菜层级结构启发，构建了具有分级多孔结构的石墨烯气凝胶微球（GA microspheres），并将其作为高效”微反应器”用于空间限域催化生长短碳纳米管，从而在单一微球内同时实现金属纳米催化剂的高度分散/暴露、丙烯（C₃H₆）气体的快速扩散，以及对 CNT 纵向生长的物理限域。

本研究所获得的高氮掺杂的石墨烯气凝胶具有较大的比表面积（495.9m2·g-1）和高氮含量（9.20at%）。得益于这些特性，这种气凝胶能够迅速吸附甲醛，24h的去除效率达到 93.64±1.28%。值得注意的是，在较低初始浓度的甲醛条件下，该材料的去除率可达到100%，表现出优异的低浓度甲醛去除能力。同时，经过十次吸附-解吸循环后，材料仍能保持 80%以上的甲醛去除效率，展现出良好的循环使用性能。 此外，甲醛在室温下不易从样品中挥发出来，从而有效地避免了二次污染。

本研究采用电纺技术结合一系列后处理工艺，制备了具有1D/2D分级结构的Co₃Se₄/CNFs磁性功能组分。随后，将这些组分作为功能性填料掺入3D rGO基体中，并通过发泡和冷冻干燥技术构建出宏观气凝胶金字塔楔形阵列（CSC-PGA）。

研究报道了一种夹层结构的分级还原氧化石墨烯（rGO）气凝胶，其表面通过水热自组装法在N掺杂的蜂窝状介孔碳纳米球（MCN）上修饰了磁性Co–Ni氧化物纳米颗粒。这种夹层结构气凝胶以rGO兼作交联剂和损耗组分，MCN/CoxNiyOz作为功能性夹层。

研究通过溶剂热法结合后续定向冷冻干燥策略，将FeCoSe@MoS₂与GO整合，成功制备了具有多尺度异质结构的FeCoSe@MoS₂/还原石墨烯氧化物（rGO）气凝胶。合理多组分配比所形成的互连多孔结构及丰富的异质界面，有助于优化阻抗匹配并丰富电磁波损耗行为。通过调整组分配比，可有效调控电磁波吸收性能。

研究提出了一种结合宏观结构与多尺度协同设计的策略，制备了一种新型芯壳结构石墨烯复合气凝胶（CoZnFe₂O₄@PAMPS/GA）。该复合气凝胶以多壁碳纳米管作为增强骨架。通过在 CoZnFe₂O₄ 表面涂覆 PAMPS 引入硫和氮元素，以形成丰富的异质界面，并增强极化弛豫和界面损耗。

研究通过自组装与一步硒化策略，制备了三维石墨烯包覆珊瑚状镍硒化碳纳米线（3DG/NiSe₂ CNWs）混合气凝胶。

该材料表现出优异的萃取性能和动力学特性，饱和吸附容量达701.90 mg/g，平衡时间仅为30分钟。此外，Co-MOF/GCN还展现出显著的选择性和抗菌能力，使其仅需1天即可从天然海水中实现10.05 mg/g的铀萃取容量。与此同时，Co-MOF/GCN在吸附铀的同时还能将U(VI)部分还原为U(IV)，这一过程无需光照或电场等外部能量来源，具有节能优势。本研究不仅展示了高性能、多功能铀提取材料的设计，也为该材料在海水中的经济可行应用铺平了道路。