石墨烯材料的特点

石墨烯是一种由单层碳原子构成，具有二维蜂窝状点阵结构的碳素物质，是石墨材料的基体单元。

石墨烯以及石墨烯的衍生物(GO和RGO)具有卓越的光、电、热和力学等性能，在众多传统产业和战略性新兴产业中有巨大的应用前景，被誉为下一代关键基础材料。

石墨烯材料的应用

石墨烯在科学技术领域有许多实际应用，包括但不限于电子学、自旋电子、光子学、光电子传感器、柔性电子、储能与发电、复合材料和生物医学应用。

石墨烯具有的高比表面积、极好的机械性能和热稳定性、高导电性和快速的电子转移速率、高透明度并且价格便宜。因此，石墨烯作为纳米填料用于静电纺丝，可以改善纳米纤维性能，并且具有环境经济友好性能，是制备高性能纳米纤维的优异填料。

石墨烯基纳米纤维材料的研究

Chem. Eng. J. ：原位生长金属-有机骨架修饰的电纺隔膜用于锂硫电池

武汉理工麦立强教授&许絮副教授合作基于静电纺丝技术和低压化学气相沉积构筑了一种双层MOF-PAN/rGO-PAN纳米纤维薄膜，可直接用于Li-S电池隔膜。

rGO-PAN层对锂负极也具有一定的保护作用，当锂离子穿过存在于PAN纳米纤维薄膜之间的石墨烯时，石墨烯层会重新调整锂离子的迁移路径，从而实现锂离子在负极的均匀沉积，在一定程度上可以抑制锂枝晶的生长。

利用这种新型功能性隔膜组装的Li-S电池，可在0.5 C时可提供高达1302 mAh g-1的初始容量。在5 C的大电流密度下，循环600圈后，容量衰减率仅为0.03％每圈；

在硫负载量高达7.7 mg cm-2的情况下，Li-S电池在循环50圈后仍能保持7.8 mAh cm-2的面容量。

该工作对于开发安全稳定、高能量密度的锂硫电池具有重要意义。

DOI:10.1016/j.cej.2020.124979

J. Mater. Chem. C：结合AgNWs和rGO制备可调灵敏度和拉伸性的柔性TPU应变传感器

四川大学尹波教授等人提出了一种利用银纳米线（AgNWs）与还原氧化石墨烯（rGO）耦合制备电纺热塑性聚氨酯（TPU）毡柔性应变传感器的简便方法。

rGO/AgNWs/TPU传感器由于AgNWs与rGO的相互作用以及组装过程中产生的耦合效应，对应变灵敏度和传感范围具有协同效应。

传感器显示出对不同频率、应变以及长期拉伸的可靠响应。这些应变传感器可用于监测人体运动，如关节活动和肌肉运动，从而展现了它们在医疗保健和人机交互应用中的潜力。

DOI: 10.1039/d0tc00029a

Environ. Sci.: Nano 水下超亲油性PVA-GO纳米纤维膜用于乳化油污水的净化

浙江大学陈宝梁教授团队以多孔结构聚乙烯醇（PVA）为基础的纳米纤维膜（NFM）和氧化石墨烯（GO），通过简单直接的静电纺丝法制备，以修复油污水。

完全在重力作用下，GO的存在使PVA-GO 纳米纤维膜对无表面活性剂和表面活性剂稳定的油水乳液分离效率达到99%以上。

PVA-GO 纳米纤维膜即使在循环使用后仍然保持其实际的选择性和表面润湿性，从而能够以几乎相同的分离效率和水通量进行长期应用。

DOI: 10.1039/c9en00883g

Adv. Mater. Technol. ：明胶纳米纤维制备氧化石墨烯薄膜并用于心血管健康检测

中科院长春应化所张强课题组利用明胶静电纺丝获得了纳米纤维，再通过高温碳化该明胶纳米纤维转化为氧化石墨烯薄膜。

将氧化石墨烯薄膜转移到聚二甲基硅氧烷基底上，制成了一种高灵敏度的压阻式电子皮肤。

在心尖搏动测试中测出了完整的心尖波动周期谱图，反映出血液在心脏内流淌的动力学过程，可反映出血管阀、心房纤维化、贫血等健康信息。

DOI：10.1002/admt.201900540

Carbon：具有狭窄介孔结构的RGO/CNT杂化纤维用于高体积性能柔性超级电容器

北京化工大学杨冬芝和于中振教授课题组通过简单的毛细管辅助定向和湿法纺丝方法成功地制备了取向的RGO/CNT杂化纤维。

设计的折纸结构的可折叠超级电容器也具有良好的稳定性，在小型化柔性和可拉伸装置中具有很好的应用前景。

DOI：10.1016/j.carbon.2019.152:134-143

ACS Appl. Nano Mater.：氧化石墨烯改性聚丙烯腈纳米纤维膜用于高效空气过滤

上海交通大学张亚非教授课题组将氧化石墨烯(GO)粉末引入二甲基甲酰胺(DMF)与PAN溶液中，通过静电纺丝制备纳米纤维膜。

由于氧化石墨烯薄片上有额外的官能团，PAN/GO纳米纤维对PM2.5的吸附作用可以形成协同作用。

制备的纳米纤维重量轻，透气性好，长期稳定，在过滤设备中具有潜在的应用前景，如口罩和纱窗，以及其他空气净化系统。

DOI: 10.1021/acsanm.9b00806

Nanoscale：基于静电纺丝技术开发出的一种具有新型结构的轻质柔性碳基电磁屏蔽复合薄膜

河北工业大学袁野与哈尔滨工业大学赫晓东、李宜彬教授团队以TiO2、吡咯单体和氧化石墨烯为原料，从制备物理性能和结构可控的纳米纤维及无纺布体系出发，自下而上的制备出了高性能有机/无机混杂碳基电磁屏蔽复合薄膜。

通过电磁仿真软件建立了基于手机辐射的人体电磁屏蔽模型，从实验和理论两个方面揭示不同层次微观结构和材料协同作用对电磁波的响应规律。

DOI: 10.1039/C9NR02102G

Environ. Int.：用于高效吸油的电纺碳纳米纤维/氧化石墨烯复合气凝胶

中科院城市环境研究所郑煜铭团队提出了一种液体辅助静电纺丝技术与冷冻干燥和热处理相结合的简便方法，制备了不需机械分散和化学交联的纳米碳纤维气凝胶(CNFAs)。

氧化石墨烯(GO)分散在收集液中，收集到连续聚丙烯腈(PAN)电纺纳米纤维，可以显著提高CAs的机械强度。

经过疏水改性后，CNF/GOAs对多种油脂表现出较强的吸附能力。CNF/GOAs具有良好的阻燃性和可循环压缩性，可通过燃烧或机械挤压容易再生。

DOI:10.1016/j.envint.2019.04.019

ACS Appl. Mater. Interfaces：基于褶皱纳米纤维膜的柔性可拉伸摩擦纳米发电机

北京化工大学潘凯和中科院纳米能源所李从举通过电纺丝法和褶皱石墨烯制备技术，制备褶皱纳米纤维复合膜的柔性可拉伸单电极式TENG。

以还原氧化石墨烯（RGO）膜和聚（偏二氟乙烯-六氟丙烯）纳米纤维膜分别作为TENG的电极层和摩擦层。创造性的将褶皱形貌引入TENG的整体结构之中，使得整个器件同时兼具柔性和可拉伸性。

由于褶皱结构能够将纳米纤维层牢牢抓附在电极层上，从而可以确保整个器件在长时间使用过程中的耐久性能。

DOI: 10.1021/acsami.8b21487