近日，材料学院于中振教授和张好斌教授团队在《Advanced Functional Materials》期刊（影响因子19.924）上发表题为“Tough, Strong, and Conductive Graphene Fibers by Optimizing Surface Chemistry of Graphene Oxide Precursor”的学术论文。报道了多功能电磁屏蔽织物方面的重要进展。

图1、基于氧化石墨烯表面化学调控制备高强高韧石墨烯纤维

作为石墨烯的一维宏观组装体，石墨烯纤维因其优异的电导率、热导率以及突出的机械性能，在柔性电子器件、多功能织物、生物医学、航空及国防领域都有极大的应用潜力。然而，如何采取简单高效的方法来制备兼具高强度与高韧性的导电石墨烯纤维，已成为当前高性能石墨烯纤维研究中的巨大挑战。该研究组提出一种无添加剂的湿纺方法，通过优化氧化石墨烯（GO）前驱体的表面化学控制其组装行为，制备得到高强度、高韧性、高导电的石墨烯纤维。使用表面基团较少和结构缺陷程度较低的氧化石墨烯（f-GO）进行湿法纺丝，制备的f-GO纤维结构致密有序，层间相互作用强，纤维力学性能优异。经温和化学还原后，还原f-GO纤维继承了优化后的纤维微结构，抗拉强度进一步提升，同时保持良好的韧性。此外，f-GO片上的可化学修复缺陷使其在化学还原中快速恢复原有的共轭结构，从而获得了超高的导电性。因此，本工作为高性能、多功能石墨烯纤维和柔性可穿戴设备的制备提供了一种简单、高效、可规模化的方法。

论文第一作者为北京化工大学材料科学与工程学院硕士毕业生汤萍萍和博士生邓志明，通讯作者为北京化工大学张好斌教授。该论文得到了国家自然科学基金和中央高校基础研究基金的资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202112156.