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三維石墨烯的多孔結(jié)構(gòu)材料認(rèn)識(shí)

2021-10-19 09:28:09
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  三維石墨烯是近年來(lái)備受關(guān)注的二維單原子層碳材料,具有很多優(yōu)異特性,如高導(dǎo)電性、高比表面積、高導(dǎo)熱性和優(yōu)異的機(jī)械性能,因此在很多領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景。

  石墨烯海綿也具有多孔結(jié)構(gòu),但制備方法與石墨烯泡沫不同,在其結(jié)構(gòu)中部分石墨烯片層平行排列,形成了各向異性的結(jié)構(gòu)特征。這種材料的命名是由于它類似海綿的可循環(huán)利用的有效的吸附性能。石墨烯水凝膠和氣凝膠通常用溶膠-凝膠法制備,先通過(guò)水熱等過(guò)程將氧化石墨烯交聯(lián)形成水凝膠,再通過(guò)冷凍干燥或超臨界干燥除去水分生成氣凝膠。

三維石墨烯

  針對(duì)不同應(yīng)用技術(shù)該有不同的石墨烯組合。量子點(diǎn)及氧化石墨烯在某些應(yīng)用領(lǐng)域還比單層石墨烯更適合呢。

  在不同溫度下進(jìn)行石墨化,之后觀察膜材橫截面的變化。結(jié)果表明 ,在550~1000℃,C-N、C=O鍵裂解,以CO、CO2、N2的形式脫離膜材,膜材質(zhì)量先迅速下降然后趨于穩(wěn)定。在1000~2000℃,膜材聚集形成亂層結(jié)構(gòu),亂層結(jié)構(gòu)中的C、H、O、N 逐漸排出,非碳原子脫離留下的空隙變小,微晶結(jié)構(gòu)的邊界逐漸消失。在 2 000~2 500℃,微晶聚集形成石墨晶體,膜材出現(xiàn)部分石墨化。


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