玄武岩纤维（BF）具有优异的机械强度、热稳定性和耐腐蚀性，是制备物理传感器的理想基材。然而，其固有的电绝缘性和表面化学惰性阻碍了其在高性能纤维基传感器件方面的应用。针对上述问题，本文提出了一种“碱刻蚀-氟化硅烷接枝-杂化导电层涂覆”的协同表面改性策略。首先利用KOH溶液选择性刻蚀玄武岩纤维表面，增加粗糙度并暴露硅羟基（-Si-OH）活性位点。随后，接枝氟化硅烷偶联剂（FAS‑13），通过共价键增强界面作用。最后涂覆氧化石墨烯/支化结构碳纳米管（GO/CNS）杂化导电层，借助GO的二维片层结构和官能团促进CNS在改性BF表面的均匀分散，构建稳定且高效的三维导电网络。所得复合纤维展现出优异的导电性能（~230 S/m）、高度线性的温度传感（30-150 ℃范围内电阻温度系数TCR = 0.18 %/℃，R² > 0.999）以及快速的压力响应（响应/恢复时间分别为78.0 ms和62.8 ms，灵敏度0.07 MPa^-1），并验证了其在循环温度测试和10000次压力循环中的良好稳定性。通过SEM、AFM、FTIR、XPS及原位拉曼光谱等手段系统揭示了KOH刻蚀、硅烷接枝及GO/CNS协同导电网络的微观结构演变规律。该工作为开发高性能、多功能纤维传感器提供了一种简便而有效的设计思路，有望推进其在智能纺织品、航空航天热管理及工业压力监测等领域的应用。

Yanhua Sun, Jiaxing Guo, Yidi Hu, Muhan Chen, Lei Jing, Rui-Ying Bao, Kai Ke*, Yu Wang, Bo Yin*, Wei Yang, Basalt fibers with surface coated hybrid carbon nanofillers for linear temperature and pressure sensing, Nanoscale 2026.

全文链接：https://doi.org/10.1039/D6NR00590J