材料分析与应用

研究提出利用化学耐久性和导电性激光诱导石墨烯（LIG）在水悬浮液中进行断层成像。这些石墨烯电极被设计成阻抗成像单元，用于四端电测量。利用实时便携式成像原型，可以通过等效阻抗建模看到清水和浑水中的导电和介电物体。这种低成本的石墨烯层析成像测量系统与传统的可视相机相比具有显著优势，因为在传统相机中，悬浮的浑水颗粒会阻碍成像分辨率。

研究设计并合成了一种同时含有苯胺单元和苯醌单元的新型异质聚合物（polyAHQDME），并最终将其接枝到还原型氧化石墨烯（rGO）框架上。不出所料，具有氧化还原活性的 polyAHQDME 改性剂使 rGO 具有 685.4 F g-1 的超高比电容，是纯rGO 的五倍。当分别在准固态水溶液和有机电解质中组装成对称双电极器件时，其关键能量密度参数分别高达21.6和100.6Wh kg-1，优于最近报道的大多数改性碳电极材料。

在本研究中，我们提出了一种 “水中浸泡 ”方法来提高 SPGI 水凝胶传感器的灵敏度，为开发高灵敏度的水下可穿戴传感器提供了一种简便的方法。

研究报告了一种协同策略，即利用独特的氮掺杂三维石墨烯气凝胶作为锂正极载体，以确保锂镀层/剥离的均匀性并减少锂枝晶的形成；同时利用硫作为阴极载体，以促进高效的硫氧化还原化学反应并消除不良的多硫穿梭效应，从而同时实现Li-S 电池的超高能量密度和长循环寿命。

本文通过利用 MnCl₂模板和孔隙形成剂的双重作用，我们成功地设计出了一种具有独特介孔率、石墨结构和原子分散的 MnN₂C₂活性位点的碳电极。这一设计突破显著提高了锌空气电池和超级电容器的效率。

垂直排列的微结构使 rGO/CNTs 支柱具有出色的热导率，高达 38.91 W-m-1 K-1，而基于这种 rGO/CNT 垂直阵列的柔性 TIM 的通面热导率也达到了 6.04 W-m-1 K-1。利用垂直阵列中独立的 rGO/CNTs 支柱以及 rGO/CNT 支柱和聚二甲基硅氧烷（PDMS）基质之间热导率的显著差异，我们制备出了能够原位监测局部温度异常的柔性 TIM。这种多尺度垂直三维打印垂直排列碳纳米材料阵列的方法可以扩展到其他纳米材料，为一系列能源和电子元件（如动力电池组、CPU、电源或通信集成电路）构建多功能TIM。

研通过自由基共聚加甘油浸泡的策略，制备了一种高拉伸导电性聚（丙烯酰胺-共-SBMA）/羧基纤维素纳米纤维（CCNF）/rGO纳米复合有机水凝胶（MSCG-OH），它具有可逆的粘附和自修复能力、良好的光热转换性能、优异的环境稳定性以及可靠的应变和温度双重传感。

该结构由位于同轴曲率中心的石墨烯纳米片的弧形组件组成。在基于脱水的蒸发物浇注过程中，组件通过毛细管效应收紧，引起局部弯曲。通过精确调整轴心距和倾斜角度，我们实现了对所获得结构形状的精确控制。值得注意的是，利用内应力来加固设计的榫卯结构，从而实现高达约200 MPa的高连接强度。这种创新方法解决了当前材料成型技术面临的挑战，并为制造坚固且形状精确的部件开辟了更多可能性。

研究报告了一种经济、实用、环保的 GONs 和壳聚糖（CS）复合气凝胶在阴离子染料吸附中的应用。GONs 表面丰富的含氧官能团可与染料分子形成氢键。

这种类似指纹的柔性传感器具有高灵敏度、广泛的线性范围和强大的可靠性。通过使用光栅模板和LIG方法，提出了一种简单、低成本的指纹式柔性传感器制备方法。指纹式柔性传感器的灵敏度高达688.5 kPa–1线性度范围高达 20 kPa。此外，集成的热疗功能为柔性传感器在人体损伤康复中的应用开辟了新的途径。因此，该传感器在综合性能方面优于其他柔性传感器，在人体健康监测、运动和姿势检测以及康复领域具有巨大潜力。

与传统的物理方法和与伪电容材料的复合方法相比，本文的合成策略不仅能最大限度地提高石墨烯材料的结构完整性和使用寿命，还能赋予其良好的伪电容特性和速率性能。本文的研究成果将为开发具有优异重力和体积电化学性能的石墨烯基电极材料提供新的思路。

由于其巧妙的结构和多组分设计，FMGM 气凝胶具有丰富的异质界面结构和磁介质协同作用，表现出优异的阻抗匹配特性和多样化的电磁波吸收机制。经过优化后，制备的超轻（6.4 mg cm-3）FMGM-2气凝胶表现出卓越的电磁波吸收性能，在厚度为3.61 mm时的反射损耗最小为-66.92 dB，厚度为2.3 mm时的EAB为6.08 GHz，优于之前报道的大多数基于气凝胶的吸收材料。这项研究为制造轻质、超薄、高效和宽带电磁波吸收材料提供了一种有效策略。

研究以MnO2作为氧化剂在OCC表面聚合吡咯，然后吸附和还原氧化石墨烯 (GO)，制备出包裹聚吡咯 (PPy) / 氧化碳布 (OCC) 的还原氧化石墨烯 (rGO)（rGO@PPy/OCC）。

研究通过石墨化焊接制作了一种具有共价键的碳纳米管和石墨烯复合薄膜（CNT-gGF）。所制备的共价键 CNT-gGF 以碳纳米管焊接石墨烯层的三明治结构为骨架，具有超过纯石墨烯薄膜13000S cm-1的优异导电性。