【摘 要】
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石墨烯三维自组装是目前研究的热点之一,其中水热法是石墨烯三维自组装的一种有效方法,但利用该方法难以获得具有较高机械强度的三维大孔结构.因此,如何获得具有较高机械强度
【机 构】
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上海理工大学,材料与科学工程学院,上海200093
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石墨烯三维自组装是目前研究的热点之一,其中水热法是石墨烯三维自组装的一种有效方法,但利用该方法难以获得具有较高机械强度的三维大孔结构.因此,如何获得具有较高机械强度的石墨烯三维大孔结构成为制约其进一步应用的关键.本文提出用氨水增强三维大孔石墨烯的机械强度.结合石墨烯表面化学和冰物理现象,通过将样品浸泡在氨水中,石墨烯多孔气凝胶的机械强度可增大到152 KPa,成功的解决了直接冻干过程中出现的碎裂问题.这主要归结于两个方面:1.氨水替换了冷冻体系中的水,降低了整个体系的冰点,从而缓解了冷冻干燥过程中由水变为冰的膨胀所带来的破坏;2.水凝胶中石墨烯片层表面与氨水发生化学反应,在石墨烯片层之间引入了新的共价键,而共价键的引入进一步增强了多孔石墨烯气凝胶的机械强度,从而弥补了由水凝胶转化为气凝胶后氢键缺失所带来的破坏.
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