近日，哈工大材料科學與工程學院于杰教授及其課題組2014級博士生曾杰在石墨烯材料生長技術取得重大進展，研究成果發表于國際著名材料期刊《先進材料》(Advanced Materials)(影響因子：19.791)。論文題目為“熱化學氣相沉積生長三維石墨烯纖維”。

石墨烯由于其獨特的單原子層結構而具有多方面的優越性質，近年來廣受關注，應用前景巨大。但是，由于石墨烯是片狀的，應用時極易發生團聚，從而喪失其源于單原子層結構的優越性質，制備具有立體網絡結構的三維石墨烯是解決這一問題的有效途徑。

目前的三維石墨烯制備技術存在孔隙過大、活性邊緣缺失、缺陷多、雜質多、導電性差、力學性能差等問題，材料科學與工程學院博士生曾杰在導師于杰的指導下，利用熱化學氣相沉積(CVD)成功實現石墨烯片在電紡納米碳纖維表面的垂直定向生長，獲得了一種新型的三維石墨烯連續纖維材料，主要結構和性能指標比現有三維石墨烯材料大幅提高。這項工作首創了一種三維石墨烯連續纖維材料，突破了熱CVD不能生長立式石墨烯的難題，找到了快速生長的催化熱解方法，并進行了大尺寸塊體材料生長示范，消除了立式石墨烯規模化應用的主要障礙，可望快速實現規模化生產。

據悉，課題組已將此項技術成功拓展至其它基底上生長立式石墨烯，如碳纖維、氧化物/碳化物/氮化物纖維、泡沫碳、炭黑、硅顆粒等，可廣泛應用于導熱/導電/高強復合材料、柔性導體、電磁屏蔽、吸聲、儲能、催化、吸附凈化等領域，展示了巨大的應用潛力。該成果已申請中國發明專利和PCT專利權。