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。

陶瓷气凝胶因其低密度、耐高温和出色的化学稳定性而日益受到关注。然而,传统的陶瓷气凝胶因其固有的脆性和有限的介电性能,限制了其规模化生产和多功能应用。在这里,通过冰模板冷冻铸造和退火方法制备了由二氧化硅 (SiO2) 纳米纤维、石墨烯和金属有机框架(MOF)衍生物组成的超轻、仿生多孔、导电和导磁的陶瓷纳米纤维气凝胶。可再生的二氧化硅纳米纤维与石墨烯形成了牢固的结合点,构建了相互连接的高孔隙率气凝胶,并具有良好的机械回弹性。这样就能有效整合MOF衍生的磁性纳米粒子,并协同增强机械性能。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。

图文简介

北京理工大学AFM:石墨烯辅助多功能陶瓷纳米纤维气凝胶

陶瓷纳米纤维气凝胶的制造和表征

北京理工大学AFM:石墨烯辅助多功能陶瓷纳米纤维气凝胶

SiO2/rGO/Co气凝胶的微观结构和机械性能。

北京理工大学AFM:石墨烯辅助多功能陶瓷纳米纤维气凝胶

EMW吸收性能及比较

北京理工大学AFM:石墨烯辅助多功能陶瓷纳米纤维气凝胶

EMW吸收性能及机理。

北京理工大学AFM:石墨烯辅助多功能陶瓷纳米纤维气凝胶

SiO2/rGO/Co 复合气凝胶的磁热转换性能及应用。

北京理工大学AFM:石墨烯辅助多功能陶瓷纳米纤维气凝胶

SiO2/rGO/Co 复合气凝胶的隔热性能。

论文信息

Graphene‑Assisted Assembly of Electrically and Magnetically Conductive Ceramic Nanofibrous Aerogels Enable Multifunctionality

原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202314653

通讯作者: Lei Li, Jiurong Liu, Na Wu, Zhihui Zeng

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