靜電紡納米纖維因其原料廣泛、柔韌性好、成分可控等諸多*勢，成為構筑*性能碳氣凝膠的理想材料之一。然而，傳統的靜電紡絲技術大多基于單方向的沉積收集方法，其所制得的電紡納米纖維材料往往只能堆積形成致密的二維平面結構而非三維體相結構。研究表明，通過對收集裝置進行改進可在一定程度上改善電紡納米纖維的三維成型性，但其*果仍不理想。因此，如何通過電紡納米纖維之間的相互鍵合或交聯作用**地實現其三維重構，是獲得具有*異的結構完整性和性能穩定性的電紡納米纖維氣凝膠材料的關鍵。

氧化石墨烯（GO）表面大量的含氧基團（如羥基和羧基等），有助于與其他種類的官能化表面之間形成交聯作用。基于此，提出了一種簡便可行的表面誘導協同組裝方法（圖1a），將預氧化的電紡聚丙烯腈（oPAN）納米纖維進行*速碎化，并以GO為交聯劑實現了oPAN的三維重構（原理見圖1b），通過進一步碳化制備了石墨烯-電紡納米纖維碳氣凝膠（graphene-carbon nanofiber aerogel（GCA），圖1c）。

所制備的輕質GCA氣凝膠材料具有良好的回彈性能（圖2a-2c），這是由于完全展開的石墨烯片層有*地起到了交聯單元的作用，將作為氣凝膠骨架的碳納米短纖互相連接形成了多個穩固的結構單元（圖2d），*大地增強了該宏觀塊體的結構穩定性。對單根碳納米纖維的形貌觀察表明，碳納米纖維被多層的石墨烯緊密包裹（圖2e），并可形成不同形式的交聯結構，包括支撐（pillaring，圖2f）、橋連（bridging，圖2g）和對接（jointing，圖2h）等結構。研究者認為這種特殊的包裹結構來源于電紡納米纖維與GO之間的氫鍵作用，同時也對GCA氣凝膠的結構穩定性和回彈性起著至關重要的作用。

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yyp2021.4.28