DOI: 10.1016/j.cplett.2021.138551

在这项工作中，研究者采用静电纺丝法制备了氧化石墨烯改性碳纳米纤维，并探究了石墨烯添加量和碳化温度对石墨烯/碳纳米纤维复合材料理化性能的影响。结果表明，石墨烯改性纳米纤维的电导率随石墨烯含量的增加而增加。含有5wt％石墨烯的复合材料的电导率（0.39S/cm）是纯纤维（0.19S/cm）的2.2倍。电导率随着碳化温度的升高而增强。低石墨烯含量可以使石墨烯/碳纳米纤维复合材料的力学性能得以保持。本研究所制备的石墨烯/碳纳米复合纤维具有优异的化学稳定性、机械强度和疏水性能。鉴于即使添加少量的石墨烯也能全面提高材料的物理性能，本工作所开发的这些复合材料在未来的工业应用中是极具优势的。

图1.rGO/CNF的合成方法（静电纺丝）和工艺（预氧化，碳化）。

图2.（a）CNF，（b）rGO/CNF-1，（c）rGO/CNF-2，（d）rGO/CNF-3，（e）rGO/CNF-4和（f）rGO/CNF-5的低倍SEM图像。（g）CNF，（h）rGO/CNF-1，（i）rGO/CNF-2，（j）rGO/CNF-3，（k）rGO/CNF-4和（l）rGO/CNF-5的高倍SEM图像。

图3.（a）具有不同GO含量的CNFs，（b）PAN，GO，GO/PAN-20，（c）预氧化后具有不同GO含量的CNFs，（d）在800℃下碳化后具有不同GO含量的CNFs，（e）GO/PAN-20，预氧化，rGO/CNF-20的FTIR光谱。（f）不同碳化温度下rGO/CNF-5的FTIR光谱。

图4.（a）在不同碳化温度下制备的rGO/CNF-5的拉曼光谱，（b）不同碳化温度下rGO/CNF-5的ID/IG值，（c）在1100℃下碳化的具有不同GO含量的CNFs的电导率，（d）不同碳化温度下rGO/CNF-5的电导率。（e）和（f）CNF和rGO/CNF的水接触角。

图5.（a）在预氧化过程中具有不同GO含量的CNFs的质量损失率，（b）在不同碳化温度下rGO/CNF-5的质量损失率，（c）在强酸处理[H2SO4（pH1）]下rGO/CNF-5的化学稳定性，（d）反复弯曲多达250次后的电导率，（e）rGO/CNF-3传导途径。