气凝胶
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新方法制备石墨烯复合材料
为优化复合气凝胶从微观到宏观层面的微波吸收性能,本研究采用溶剂热法制备银纳米线,并通过定向冻干与热处理技术制备出具有介观取向孔结构的Ag/N-rGO复合气凝胶。在微观层面,氮掺杂可引入更多缺陷与无序结构以增强Ag/N-rGO的微波吸收性能,且在不破坏其取向结构的前提下,进一步提升了Ag/N-rGO的缺陷极化损耗。
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神奇的气凝胶 2万次重压不坏 2000℃高温不化
前不久,浙江大学求是特聘教授、博士生导师高超和团队把气凝胶的隔热能力和弹性再次提升。全新的制备方法,不仅打破气凝胶无法规模化应用等瓶颈,还将成本降至原来的十分之一。这种极端环境下的热防护技术,意味着我国新材料领域又一关键技术实现了突破,为全球深空探测、核能开发等重大工程提供关键材料支撑。
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中国计量大学《APPL SURF SCI》:超轻CoNi/石墨烯气凝胶,具有卓越的电磁波吸收能力
研究通过将微量一维棒状CoNi-MOF与石墨烯整合,构建出超轻型CoNi-MOF@石墨烯异质结构气凝胶。这种超低掺杂策略(4.5 wt%)融合了1D CoNi-MOF纳米棒的各向异性特性、石墨烯衍生的分级多孔结构以及异质界面的存在,从而实现了阻抗匹配与多尺度电磁波衰减的双重效果。
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郑州大学《CEJ》:双功能纳米纤维素/石墨烯气凝胶,用于增强太阳界面水蒸发和全氟/多氟烷基物质去除
在这项研究中,开发了一种海藻酸钠和钙离子双交联石墨烯/纳米纤维素气凝胶,用于特异性处理全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)污染的海水。在1个太阳光照下,CSGA-Ca的蒸发速率为2.10 kg·h-1·m-2,光热转换效率为91.1%。此外还具有出色的耐盐性,自清洁性能以及优异的海水,PFAS废水的净化性能。
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电子科技大学《JMCC》:“刺猬状”多孔TiO2–rGO气凝胶,作为强宽带电磁波吸收剂
研究通过简便的水热策略,制备了具有单晶介孔刺猬球结构的二氧化钛(TiO₂)微球,并将其锚定在GO纳米片上。通过调节TiO₂与GO的质量比,可调控复合材料的电磁参数,从而精确控制其EMW吸收性能。
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浙江科技大学《ACS AEM》:竹纤维素-石墨烯气凝胶传感器,用于健康监测、柔性可穿戴应用等
研究通过协同方法开发了复合气凝胶传感器,该方法将通过TEMPO氧化法制备的竹纤维素纳米纤维(BCNFs)与甲基三甲氧基硅烷(MTMS)改性及氧化石墨烯(GO)掺杂相结合。
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山东大学《CEJ》:“按钮状”石墨烯气凝胶/PDMS双相复合材料,用于可穿戴设备、机器人和医疗监测
研究提出了一种基于还原石墨烯氧化物气凝胶(rGA)与PDMS组成的双相复合材料的制造工艺及配方,用于制备具有超高端可调灵敏度和超宽测量范围的应变传感器。
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浙江大学高超教授团队 Science:热不化、压不碎 – 弹性气凝胶耐热突破2000°C
浙江大学高分子学系高超教授团队成功制备出具有微穹顶结构的高弹气凝胶,其耐热能力突破了2000摄氏度(2273 K)大关,在反复挤压下依然保持轻盈高弹、性能稳定。这一突破,源于一种全新的气凝胶构筑方法——氧化石墨烯基二维通道受限发泡法。这是一种简便且通用的制备方法。团队采用这一路线制备了数百种气凝胶,它们具有独特的隔热能力和高弹性,有望在深空探测器、超音速飞行器、核聚变装置中提供热防护。
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中科院宁波材料所《JMCA》:分层多孔聚酰亚胺/石墨烯气凝胶,具有优异的压缩性和电磁干扰屏蔽性能
研究提出采用双模板策略(冰模板法与牺牲模板法)在冻干过程中制备了具有分级开放孔结构的聚酰亚胺/石墨烯气凝胶,其中柔性且机械性能优异的聚酰亚胺作为基体,石墨烯作为导电填料。因此,刚性石墨烯和牺牲球体之间的相似尺寸产生了广泛的开孔。
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安农大《JCIS》:纤维素纳米纤维/石墨烯气凝胶复合材料,用于增强太阳能-热能转换和存储
研究的一个目标是通过水热法制备石墨烯气凝胶(GA)@纤维素纳米纤维(CNFs),随后进行冻干处理。最终目标是探索将CNFs@GA引入聚乙二醇(PEG)以形成PEG/CNFs@GA复合材料的影响。
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东北大学《Langmuir》:以丝瓜珞为原料制备石墨烯气凝胶,用于从废水中高效去除染料
研究首次报道了从丝瓜珞生物炭(LSBC)合成的三维石墨烯气凝胶复合吸附剂(LGA),用于高效去除水溶液中的亚甲蓝(MB)。该合成过程包括一个有效的碱活化热解过程,随后进行一步法溶剂热静电共组装。LSBC作为增强剂和桥接剂,有效防止石墨烯纳米片聚集,并促进三维分级多孔网络的形成。因此,LSBC为LGA赋予了多种优良性能,包括超亲水性(水接触角为8.0°)及丰富的含氧官能团。
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中国地质大学(武汉)CEJ:焦耳加热秒造涡轮石墨烯!3D打印双层蒸发器破盐结晶难题
通过环保的闪蒸焦耳加热技术制备小尺寸涡轮层状FG,其独特结构使仅需0.08wt%添加量即可显著提升光热性能,且不影响纤维素墨水的稳定性和多孔结构。采用多材料3D打印构建Janus双层结构:顶层为FG光热层实现高效太阳能捕获,底层为分级多孔CNF支架提供快速输水通道。该设计通过物理隔离光热层与水源减少热损失(热成像显示表面温度达45℃),同时互连孔道促进盐离子循环,在15%高盐度下连续运行12小时无盐结晶。
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东华大学《Compos. Commun》:基于石墨烯/BC气凝胶的芳纶蜂窝复合材料,用于航空航天及电磁防护
研究通过定向冻干策略,将还原石墨烯氧化物/细菌纤维素(rGO/BC)气凝胶整合到芳纶蜂窝基底(GCH)的六边形空腔中。该结构利用芳纶框架的卓越压缩强度防止气凝胶结构坍塌,而超轻rGO/BC气凝胶(不同氧化石墨烯(GO)浓度,体积密度<3 kg/m³)在不显著增加质量的情况下赋予多功能性。
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重庆大学《EEM》:综述!三维石墨烯气凝胶材料,用于超级电容器的最新发展与展望
作为潜在的电极材料,GAs在超级电容器中展现出显著的应用价值。尽管目前仍存在一些缺陷,但随着材料科学领域的持续探索与优化,GAs材料的各项性能有望逐步得到提升。未来,高性能且商业化可行的GAs电极材料的研发将进一步推动其在能源存储领域的广泛应用。
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浙理工《JMCC》:超轻、多功能石墨烯气凝胶,具有疏水性、隔热性和高效微波吸收性能
通过冻干和热还原工艺,利用乳化气泡作为柔性模板,成功制备了具有多级孔结构的超轻、超弹性PrGA-x材料。PrGA-x的多级孔结构和结构规则性可通过延长进一步还原时间进行可控调节,从而显著提升其压缩应力和压缩稳定性。重要的是,分级次级孔隙的形成有利于界面极化,在电磁场作用下可在界面处产生电荷积累。PrGA实现了优异疏水性、热绝缘性和压阻稳定性的有效结合,使其在严苛的航空航天和军事环境中具有显著的应用前景。