北京航空航天大学程群峰研究员课题组: 通过构筑离子界面及其协同作用仿生构筑石墨烯纳米复合材料
在自然界中，少量的金属离子在提高生物材料的机械性能方面起着重要的作用。近年来的研究表明，通过多价金属阳离子与氧化石墨烯纳米片的络合作用而形成的离子交联网络结构，极大程度地增加了石墨烯纳米复合材料的界面强度，从而提高纳米复合材料的力学性能。
同时，离子键与其它界面相互作用可以形成协同效应，所获得的仿生石墨烯纳米复合材料具有一系列优异的性能，例如，良好的热导率和电导率，优异的抗疲劳性能以及超强的机械性能。因此这种仿生石墨烯纳米复合材料，在柔性电子设备、人工肌肉以及航空航天等领域具有广泛的应用前景。
图1 仿生石墨烯纳米复合材料中的离子键与其它界面协同增韧的设计策略
在国家自然科学基金委的支持下，北京航空航天大学化学学院程群峰课题组总结了采用不同金属离子在石墨烯纳米复合材料中构筑离子键，以及与其它界面作用相结合构筑协同作用（图1），该综述论文还讨论并比较了不同离子键（图2）对石墨烯纳米复合材料力学性能的影响（图3），同时展望了离子键及其协同作用在仿生石墨烯纳米复合材料中的应用前景。
图2用于构筑石墨烯纳米复合材料离子键相互作用的多价金属离子
图3 不同金属离子构筑的界面相互作用对仿生石墨烯纳米复合材料力学性能提升的比较
综述论文以“Bioinspired graphene-based nanocomposites via ionic interfacial interactions”为题发表在Composites Communications上。
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452213917301298
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