7月7日2021年7月
最近,王振阳教授从中国科学院合肥大学(SCIPS)的研究小组(CAS)制备了宏观厚三维(3D)多孔石墨烯薄膜。亚博老虎机网登录
使用高能电子束作为能量源并采取高动力能和电子束的低反射特性的优点,研究人员将聚酰亚胺前体直接诱导到厚度高达0.66mm的3D多孔石墨烯晶体膜中。相关的研究结果已在期刊上发表碳。
由于其许多特殊的化学物质和物理性质,石墨烯已被证明是一种新的战略材料。集成尺寸(3D)多孔石墨烯网络可以防止石墨烯片的重新包装,并能够轻松地访问和扩散离子。然而,高效合成宏观厚3D多孔石墨烯薄膜仍然是一个挑战。
激光的高瞬时能量可以诱导含碳基质的直接碳化以形成高晶体质量石墨烯。但是激光进入含碳基质的渗透深度是相当低的,导致制备的石墨烯膜的厚度不足,这限制了其在实际装置中的应用。因此,探索更有效的能源是需要迫切地解决高能光束诱导石墨烯的关键问题。
在本研究中,研究人员使用高能电子束作为新能源,以实现在聚酰亚胺前体上的宏观厚3D多孔石墨烯晶体膜的有效制备。
与激光相比,高能电子束具有零反射、高动能、注入效应、聚焦控制简单等优点,可能是一种比激光更好的能量源,可以快速诱导聚酰亚胺前驱体碳化制备石墨烯。
聚酰亚胺中的氢、氧等部分组分能以气体的形式迅速逸出,形成石墨烯丰富的三维孔隙结构。
本研究表现出电子束诱导的石墨烯(EIG)膜的厚度高达0.66mm,合成速率为84厘米2/ min,其明显大于激光。此外,EIG已成功地应用于超级电容器电极的领域,其显示出优异的电化学储存能力。
具有显着的光热性能,EIG也可以应用于太阳能光热防冰和除冰领域。温度可以是-40°C,这是超低的。
这项工作得到了中国国家重点研发项目,中国国家自然科学基金和安徽重点研发计划的支持。亚博老虎机网登录
来源:http://english.hf.cas.cn/