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多功能石墨烯宏观组装体研究方面取得新进展

嘉峪检测网        2018-07-05 11:22

一种室温下快速合成多功能石墨烯宏观组装体的方法。通过调节水分含量调控石墨烯组装体的软硬状态,实现反复造型功能及可回收性,有望用于石墨烯材料的多维多尺度快速加工与成形。

 

石墨烯是一种具有优异力学、电学、热学和光学性能的二维碳材料。石墨烯的高效制备及宏观组装对其规模应用具有重要意义。目前,石墨烯宏观组装体的常规制备方法需要严格的反应条件,且一旦成形后,不可再被重塑或回收。因此,在需要复杂形状石墨烯结构与器件的应用场合,可任意塑性的石墨烯宏观体尤为重要。

 

为解决上述问题,将具有丰富官能团的氧化石墨烯加入仿生矿化凝胶体系,形成氧化石墨烯、无定形碳酸钙纳米粒子、聚丙烯酸交联网络结构(如图)。该复合材料在湿润状态下具有柔性、延展性及可拉伸性,可实现复杂造型。在干燥条件下保持原有造型,具有高强度、韧性及硬度。通过水分控制实现了两种状态的可逆转变。此外,该复合材料具有极佳的重塑性和自愈合能力,可进一步修饰或加工以满足各种特定的应用需求(如能源储存、促动器、传感器)。该方法具有简便、高效、低成本等特点,可推广至其它材料的灵活组装。

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来源:清华新闻网