气凝胶
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青岛科技大学《Chem. Asian J》:坚固石墨烯气凝胶,用于三维非对称超级电容器
二氧化锰和碳纳米管作为纳米垫圈,可防止石墨烯纳米片在收缩过程中自堆积。此外,高比容纳米垫圈还能显著提高 rGO 气凝胶电极的比能量密度。所制备的 rGO/MnO2//rGO/CNT三维ASC具有 216.15 F g-1 的高比质量电容,在3.5Ag-1 下具有 74 Wh kg-1 的高比质量能量密度,并且在 5Ag-1 下经过10,000次充放电循环后电容保持率仍高达 99.89%。利用基于rGO的气凝胶电极的坚固机械结构,采用榫卯结构设计,实现了3D ASC单元的多功能集成组装。
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山东第一医科大学李晨蔚团队Adv. Sci.:三维梯度石墨烯气凝胶用于高效太阳能海水淡化和零液体排放脱盐
山东第一医科大学李晨蔚教授团队首次提出一种创新策略,通过简单且环保的光还原和常压干燥技术,制备了三维梯度石墨烯气凝胶。这种气凝胶在太阳能蒸发高浓度盐水方面展现出卓越的性能,并成功实现了零液体排放脱盐。该气凝胶的螺旋结构显著提高了能量回收效率,而其梯度网络结构则促进了盐水的径向输送和定向盐结晶。
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深圳大学陈光明教授课题组:气凝胶片状电极用于热电池的低品位热能收集
具有高电化学活性表面(ESA)的电极可以为热电池(TECs)中的氧化还原反应提供更多的活性位点,从而显著提升TECs的输出功率。深圳大学陈光明教授课题组采用自组装方法,制备了具有大孔隙率的单壁碳纳米管(SWCNTs)/还原氧化石墨烯(rGO)复合气凝胶片状电极(ASE),该电极拥有更大的ESA,显著提高了TECs的输出功率,为高性能的TECs设计提供一种新思路。
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浙江农林大学《ACS AMI》:高压缩、弹性和耐磨纤维素纳米纤维基碳气凝胶,用于高效的电磁干扰屏蔽
通过靶向冻干和高温碳化成功制备了一种具有高压缩弹性的C-CNFs/rGO-glu气凝胶。CNFs和葡萄糖的加入增强了rGO层之间的相互作用,形成了超轻、柔韧、超稳的层状结构,大大改善了气凝胶的力学性能。
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东华大学《J Mater Sci》:rGO @SA/CNF掺杂铜复合气凝胶,用于海水淡化和废水处理等
结果表明:在标准太阳辐照下,蒸发速率为1.446 kg m−2 h−1,蒸发效率为84.87%,蒸发效果在10个循环内非常稳定。蒸发器在海水淡化过程中能有效去除盐离子,具有良好的耐盐性。此外,蒸发器在净化染料废水、酸碱溶液、重金属废水方面性能优异,离子去除率可达99.9%以上。
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安徽理工大学疏瑞文教授团队:基于结构设计和组分调控实现石墨烯气凝胶电磁吸波性能新突破
论文采用溶剂热反应、原位化学氧化聚合和水热自组装三步法制备具有低密度和三维多孔网络结构的氮掺杂还原氧化石墨烯/镁铁氧体/聚苯胺(NRGO/MgFe2O4/PANI)复合气凝胶。基于结构设计(核壳结构、三维多孔网络结构)、组分调控和磁电协同作用等,该复合气凝胶在薄的厚度和低的填充比下实现对电磁波的宽频吸收。
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PNSMI热点 | 氧化石墨烯包覆生物聚合物海绵用于有机染料吸附剂
本研究将明胶-壳聚糖-聚乙烯醇交联混合物的生物聚合物海绵浸入氧化石墨烯溶液中,通过简单的浸涂和冷冻干燥相结合的方法形成复合海绵,应用于有机染料的海绵状吸附剂。采用扫描电子显微镜分析了样品的形态特征,在D8 ADVANCE上进行了x射线衍射(XRD)分析,通过压缩试验确定试样的力学性能,并通过紫外可见分光光度计在室温下对染料进行了紫外可见光谱吸附实验。
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今日推送东北大学SPT:磁性丝瓜络/石墨烯/CuFe2O4海绵用于高效油水分离
LGN对有机溶剂/油的饱和吸附容量在47.6-86.8 g/g之间,具有出色的油/水乳液分离能力。通过毛细作用,油和有机溶剂自发地渗透到气凝胶内部,而超疏水表面则阻止了水的进入,从而实现了油水分离。
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哈工大《JMCA》:Ni/C@石墨烯复合气凝胶,增强电磁吸收和热管理
研究采用Ni-MOFs作为前驱体,在氧化石墨烯(GO)纳米片存在下诱导其拓扑形变,最终获得了由GO纳米片和Ni-MOF纤维组成的复合气凝胶。
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北京科技大学:综述!高度排列石墨烯气凝胶,用于多功能复合材料最新进展
重点介绍了取向石墨烯气凝胶的制备方法和取向优化,可以从定性和定量上进行估计。定向支架赋予石墨烯气凝胶及其复合材料各向异性特性,在牺牲垂直方向的情况下,沿排列显示出增强的电学、机械和热学特性。综述了石墨烯气凝胶及其复合材料的卓越性能和应用,例如它们在电子、环境应用、热管理和储能方面的适用性。提出了挑战和潜在机遇,为该材料的前景提供了新的见解。
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华能国际获得发明专利授权:“具有定向有序孔结构的石墨烯气凝胶及其制备方法和应用”
本发明采用了聚乙烯亚胺和壳聚糖对氧化石墨烯进行改性,由于本发明控制了这两种溶剂的添加量,使之仅有较弱的交联作用,水热反应后不能生成水凝胶,依然是悬浮液产品。然后选择特定的模具进行冷冻、真空干燥处理,由于模具底部的导热系数大于侧壁的导热系数,模具底部与冷源接触,浆料底部过冷,顶部暴露于空气中,形成了温度梯度,在冷冻过程中,冰晶首先在浆料底部形成冰核,然后沿着温度梯度的方向(垂直方向)向上生长,升华后最终获得高度有序的直孔,所得产品比表面积高、孔隙率高,可以提供丰富的CO2吸附位点,更有利于吸附CO2。
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十亿分之八浓度甲醛也难逃法眼,科学家开发出新型气凝胶传感器
剑桥研究人员与华威大学合作,优化了气凝胶的成分和结构,以提高其对甲醛的敏感性,使它们成为大约人类头发宽度三倍的细丝。接着,研究人员对由石墨烯制成的糊剂进行了 3D 打印,然后将石墨烯糊剂冷冻干燥,从而在最终的气凝胶结构中形成孔洞。气凝胶还包含被称为量子点(quantum dots)的微小半导体。
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北京理工大学AFM:石墨烯辅助多功能陶瓷纳米纤维气凝胶
介电和磁性组分的协同作用与均匀排列的片状壁相结合,促进了出色的电磁波吸收性能。此外,疏水陶瓷气凝胶还具有出色的磁热转换性能,有助于应用于无线治疗、抗菌和磁热除冰。纳米纤维气凝胶还具有良好的热稳定性和绝缘性能,因此非常适合用于极端条件下的热管理设备。这些多功能纳米纤维陶瓷气凝胶采用可再生、便捷和可扩展的制造方法,因此在电磁防护、无线加热和下一代热管理设备方面大有可为。
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上海大学《 Chem Eur J》:超弹性、高导电性石墨烯气凝胶/液态金属泡沫的合成及其压阻应用
具有三维互连层状结构的GA/LM具有41 KPa的优异压应力和快速响应时间(<20 ms)。虽然一般柔性GA复合材料不能在不发生塑性变形的情况下压缩超过80%的应变,但GA/LM在90%的应变下表现出60 kPa的高抗压强度。基于GA/LM-2制造了实时压力传感器,用于监测行走过程中的吞咽、脉搏跳动、手指、手腕和膝盖弯曲,甚至足底压力。这些出色的特性使健康检测具有潜在的应用。