交通噪声污染给全球经济、生态环境和人类健康带来了巨大负担。然而，目前大多数交通降噪材料具有吸收带窄、重量大和耐温性差等缺点。
近日，东华大学丁彬教授，俞建勇院士，张世超特聘研究员报道了通过结合定向冷冻干燥技术和抗坏血酸还原方法，展示了一种稳健而简便的策略来制造具有分级缠结石墨烯网络的柔性陶瓷纳米纤维海绵（FCNSs）。
文章要点
1）FCNS的合成过程主要包括四个组分：GO、SNFs、抗坏血酸和超纯水。研究人员首先采用多功能溶胶-凝胶电纺丝技术制备了表面形貌均匀、平均直径为286 nm的柔性超细纤维。在水中均质后，SNFs变得均匀分散，平均纤维长度为161 μm，并通过高速搅拌将得到的SNF分散体与GO水溶液混合。然后在上述GO/SNF分散体中加入抗坏血酸作为还原剂，进一步均质。随后，将均质分散体在液氮浴中定向冷冻并冷冻干燥成GO/SNF海绵。最后，将得到的GO/SNF海绵在90 ℃下加热6 h，得到疏水性良好的FCNSs。
2）得益于独特的由可伸缩的二氧化硅纳米纤维（SNFs）和还原的氧化石墨烯（rGO）组成的分级缠结结构，所获得的FCNSs具有超低堆积密度（2 mg cm-3）、恒温超弹性、良好的可弯曲性和理想的热稳定性等综合特征。此外，FCNSs厚度方向的夹层层状结构使其具有多种多样的多界面反射行为，从而获得了良好的宽带吸声性能（NRC为0.56）。而且，绿色还原工艺还增强了FCNSs的绝湿性（水接触角为143°）。
研究人员预计，这种夹层FCNSs的成功合成有望打破传统吸声材料所面临的窄吸收带（>1000 Hz）的瓶颈，从而为开发高效降噪材料提供更广阔的视野。
参考文献
Zong, D., Cao, L., Yin, X. et al. Flexible ceramic nanofibrous sponges with hierarchically entangled graphene networks enable noise absorption. Nat Commun 12, 6599 (2021).
DOI：10.1038/s41467-021-26890-9
https://doi.org/10.1038/s41467-021-26890-9
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