【学会优博】程虎虎：石墨烯基多维度结构组装材料及其在仿生驱动、能源领域的应用研究
一、博士学位论文主要内容及创新点
获奖学会：中国复合材料学会
论文题目：石墨烯基多维度结构组装材料及其在仿生驱动、能源领域的应用研究
研究背景
石墨烯由于独特的单原子二维平面结构，使其具有很多特殊的物理、化学性质，并且被广泛应用于多个领域的研究。本论文以石墨烯基材料为基础，通过对石墨烯基材料的维度调控和结构组装的系统性研究，开发出了一系列新型的多功能石墨烯基材料。包括一维结构的石墨烯基纤维、二维的薄膜和三维结构的块体材料，将其成功应用于能量转换和存储器件。
创新成果
论文使用多种简单方法对石墨烯基多维度结构组装材料进行加工，设计制备了一系列特殊结构性能的石墨烯基组装材料。实现了石墨烯基纤维的多种复杂仿生运动以及柔性的可穿戴的电容器件、石墨烯基薄膜仿生与感应器件的集成、石墨烯多功能泡沫在超级电容、锂离子电池、氧还原催化等领域的广泛应用。
特别是系统的研究了石墨烯多维度结构组装体的制备，结构调控，功能化修饰。发展了激光还原技术，使快速大规模制备石墨烯以及石墨烯多种复合材料成为可能。首次开发了纤维状仿生“机器人”、可自感应爬行器件。将为后续关于石墨烯的组装体工作提供理论及实验支撑，为新型仿生驱动、能源转换和存储器件的试剂提供新的思路。
二、标志性成果
学术论文
1.huhu cheng, liangti qu, etc. self-healing graphene oxide based functional architectures triggered by moisture. advanced functional materials, 2017, doi: 10.1002/adfm.201703096. (sci , if="13,一区)
2.huhu cheng, liangti qu, etc. graphene-based functional architectures: sheets regulation and macrostructure construction toward actuators and power generators. accounts of chemical research, 2017, 50, 1663-1671. (sci ,if="20,一区)
3.huhu cheng, liangti qu, etc. one single graphene oxide film for responsive actuation. acs nano, 2016, 10, 9529–9535. (sci ,if="13,一区)
4.huhu cheng, liangti qu, etc. a general and extremely simple remote approach toward graphene bulks with in situ multifunctionalization. advanced materials, 2016, 28, 3305–3312. (sci ,if="20,一区)
5.huhu cheng, liangti qu, etc. moisture-activated torsional graphene-fiber motor. advanced. materials. 2014, 26, 2909–2913. (sci ,if="20," ,一区nature materials highlight)
获奖情况
§ 2016.01 北京理工大学优秀博士学位论文
§ 2016.01 北京市优秀毕业生
§ 2014.12 北京理工大学徐特立奖学金(一等奖)
授权专利
1.曲良体，程虎虎；一种氧化石墨烯纤维及其制备方法和应用；专利号：zl 201410017379.7
2.曲良体，程虎虎；一种石墨烯海绵及其制备方法；专利号：zl 201410510231.7
3.曲良体，程虎虎；一种太阳光、激光还原制备石墨烯及复合材料的方法专利号：201510009651.1
4.曲良体，程虎虎，张盼盼；石墨烯太阳能水清洁泡沫及其制备方法和用途；申请号：201711106827.0
