隨著碳纖維增強環氧樹脂復合材料在航空航天、風電等領域的廣泛應用，其生產廢料及報廢制品數量增加。如何實現碳纖維廢棄物的高效、高值化回收利用已成為難題。針對這一挑戰，研究團隊創新性地利用鎂粉和碳酸鈣粉末作為反應物，基于自蔓延高溫合成技術，實現在固態火焰中對碳纖維廢棄物的快速升級回收。研究證實，該技術能將碳纖維邊角料、預浸料及復合材料等多種廢棄物成功轉化為石墨烯接枝碳纖維和石墨烯粉末，且所得產物在增強石墨材料和電磁干擾屏蔽等領域具有廣闊應用前景。

微觀機制分析表明，石墨烯-碳纖維界面形成了C-C共價鍵，實現了石墨烯與碳纖維的高強度結合，使得石墨烯接枝碳纖維增強效果甚至優于原始碳纖維。機理研究表明，固態火焰過程中鎂扮演了關鍵角色，其通過電子轉移效應顯著弱化環氧樹脂分解中間體中芳基-氧鍵的鍵能，促進C-O鍵的斷裂和C-C鍵的互聯，從而驅動環氧樹脂向石墨烯的轉化以及石墨烯在碳纖維缺陷位點的接枝。同時，該固態火焰升級回收技術相較于傳統熱回收和焚燒，具有更低的全球變暖潛能值和累積能源需求。