《J PHYS CHEM SOLIDS》:熱化學還原對還原氧化石墨烯氣凝膠磁性的...

2021-01-11 網易

2021-01-08 17:49:15 來源: 石墨烯聯盟

舉報

  二維(2D)材料作為氣凝膠形成的建築成分的應用允許獲得具有顯著理化特性的三維(3D)結構。氣凝膠製造中最常用的2D材料之一是氧化石墨烯(GO),可以對其進行化學還原或熱還原,形成還原的氧化石墨烯(rGO)多孔網絡。有趣的是,還原過程對基於rGO的氣凝膠的磁性能的影響仍然未知。本文揭示了GO水熱還原過程中使用的還原劑(hydrazine, sodium borohydride, ethane-1,2-diamine, citric acid, ascorbic acid)之間的相互依賴性,以及由此形成的rGO氣凝膠的磁性。磁性表徵是通過振動磁力計(VSM)和電子順磁共振(EPR)在4–300 K的溫度範圍內進行的。發現還原劑的選擇會顯著影響所得氣凝膠的磁性。這與缺陷的空間組織和導電電子在rGO六角形晶格中的定位直接相關。

  

  圖1。 (a) aerogel (b) samples of rGO flakes reduced with: 1. Hydrazine monohydrate, 2. Sodium borohydride, 3. Ethane-1,2-diamine, 4. Ascorbic acid, 5. Citric acid, 6. Thermally as a reference.

  

  圖2。對於a)GO粉末,b)參考氣凝膠以及c)肼d)乙烷1,2-二胺和e)硼氫化鈉f在300 Oe的低磁場下記錄的場冷卻/零場冷卻曲線(FC / ZFC) )抗壞血酸g)檸檬酸,還原氣凝膠。

  

  圖3。以5 K記錄的EPR信號以及歸一化的積分強度,線寬和g因子隨溫度的變化。

  表面改性的最終目標是在基於碳的系統中產生永久磁矩,從而了解這些過程,從而導致在基於石墨烯的材料中發生磁相互作用。對此,有必要了解還原劑對磁性能的影響。特別是,必須了解綠色化學還原的平衡以及在碳基系統中產生磁矩的效率。

  文獻:

  

  https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2020.109898

  文章來源:材料分析與應用

  "CGIA企業需求服務中心"是由石墨烯聯盟(CGIA)成立的,以推動石墨烯下遊應用為己任,致力於搭建供需對接平臺的服務部門。中心著力於解決需求痛點,創新服務模式,為企業提供專業、高效、精準的需求對接服務,主張以解決需求痛點,提升企業價值,實現共同成長為目標;以支撐企業精準把握市場定位,推動產品技術轉型升級,加快技術產品應用推廣及商業化,助力區域新舊動能轉換為價值體現。我們期待懷揣夢想,志同道合的朋友找到我們,一起去徵服夢想和未來~

  ?? ?? ??

  聯繫電話:400 110 3655

  《2020全球石墨烯產業研究系列叢書》由一冊變為多冊,從政策、技術、市場、應用領域、重點企業等多角度出發,用1000+可視化數據圖表深度解讀全球石墨烯產業發展的真實現狀和格局,剖析產業發展瓶頸問題,從戰略發展眼光提出合理的發展建議和規劃,為讀者呈現系統全面、真實、簡潔明了的全球石墨烯產業發展狀況。

  點擊題目可查看全部報告詳情:

  聯繫電話:400 110 3655

  重點推薦

  

特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺「網易號」用戶上傳並發布,本平臺僅提供信息存儲服務。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關焦點

  • 復旦等製備出新型碳納米管/石墨烯氣凝膠!
    導讀:本文通過一種簡便的原位水熱法和冷凍乾燥方法,開發製備出一種新型的碳納米管/還原型氧化石墨烯氣凝膠吸波材料。該氣凝膠具有極低的密度,並在18–26.5 GHz頻率範圍內實現了極強的介電損耗能力。強吸收、寬吸收頻帶,輕薄的性能使得CNT/石墨烯氣凝膠在電磁波吸收材料中具有很好的應用前景。近年來,由於電子行業及無線電通信技術的飛速發展,電磁輻射對人體健康和環境的影響比以往增加了很多。為了減少電磁汙染,電磁波吸收材料受到越來越多的關注,這種材料可以通過它們的固有的磁性和介電損耗去衰減電磁能量將其轉化為熱能。
  • 北京化工大學:基於3D石墨烯氣凝膠快速響應的壓阻傳感器
    石墨烯氣凝膠通常通過氧化石墨烯的還原與冷凍乾燥製備的但是,氧化石墨烯在製備過程中容易發生團聚,使得氣凝膠孔隙結構不穩定,在較大形變使用時容易發生坍塌,限制其在壓阻傳感器領域的應用。目前,通過控制石墨烯氣凝膠的孔隙結構、對石墨烯進行化學改性、引入納米材料等多種方法來提高石墨烯氣凝膠的傳感性能。此外,研究表明,不同納米材料的引入可協同提高石墨烯氣凝膠的感應性能和力學性能。因此,製備具有良好力學性能和傳感性能的石墨烯氣凝膠傳感器仍然是一個挑戰。
  • 吉林大學:通過不飽和水蒸氣還原形成任意形狀的氧化石墨烯氣凝膠
    探索用於製造低密度和高純度以滿足各種應用的石墨烯氣凝膠的簡便,經濟和環保的方法仍然是一個挑戰。本文,吉林大學工程仿生教育部重點實驗室孫航副教授團隊在《Carbon》期刊發表名為「Arbitrary-shaped reduced graphene oxide aerogels via an unsaturated water vapor reduction」的論文,研究通過冷凍乾燥法製備任意形狀的(還原氧化石墨烯)rGO氣凝膠,首次從GO水性懸浮液開始進行不飽和水蒸氣還原法
  • 北京化工大學潘凱《AFM》:新型具有3D互連的分層微觀結構的納米纖維增強石墨烯氣凝膠
    氣凝膠。石墨烯氣凝膠通常通過氧化石墨烯的還原與冷凍乾燥製備的。但是,氧化石墨烯在製備過程中容易發生團聚,使得氣凝膠孔隙結構不穩定,在較大形變使用時容易發生坍塌,限制其在壓阻傳感器領域的應用。目前,通過控制石墨烯氣凝膠的孔隙結構、對石墨烯進行化學改性、引入納米材料等多種方法來提高石墨烯氣凝膠的傳感性能。
  • 科學家研發世界最輕的3D列印結構——石墨烯氣凝膠
    據了解,由法羅大學、堪薩斯州立大學和中國蘭州大學的三位研究員開發的3D列印石墨烯氣凝膠被金氏世界紀錄評為「最密集的3D列印結構」。3D列印石墨烯氣凝膠重量極輕,每立方釐米僅重0.5毫克,放在棉花或花瓣頂都可以,可以製造出就有複雜微觀結構的超輕石墨烯氣凝膠。
  • 超輕型雙網的組裝石墨烯氣凝膠及其在選擇性吸油中的應用
    、纖維素、木質素等添加劑,通常可以得到內部結構發達的高性能石墨烯氣凝膠,這不僅增加了成本,而且使製備過程複雜化。因此,以一種可行的方法來裁剪原始石墨烯氣凝膠的內部結構,以獲得高性能,對實際應用具有重要意義。
  • 石墨烯氣凝膠獲得*輕材料金氏世界紀錄
    氣凝膠是一種用途廣泛的物質,是世界上密度最小的固體,密度僅為3千克每立方米。這種海綿狀的物體也是絕佳的熱與光學絕緣體,據了解,近年來利用3D印表機就可以製造出這種凝膠。在各種氣凝膠中,石墨烯氣凝膠是關注度最高的一種,因為它可以應用在電子部件的電池和觸媒中。     3D列印石墨烯氣凝膠的正方形樣品非常輕便,可以掛在麥芒上而不會彎曲。
  • 3D列印新工藝 石墨烯氣凝膠更精細
    好消息是,維吉尼亞理工大學的研究人員們,已經展示了他們新開發的一種 3D 列印石墨烯氣凝膠方案,且其解析度遠高於此前的水準。通常情況下,石墨烯只需要以「單層厚度的碳原子片」的形式出現。儘管其在某些情況下得到了應用,但距離實際投入還很遙遠。
  • 常溫發泡法連續製備石墨烯氣凝膠及其AI應用
    揭示了二維氧化石墨烯的溶致塑性,實現了由固態氧化石墨烯膜連續化、大規模發泡製備氣凝膠,為其它納米材料氣凝膠的製備提供了新原理和新方法;且通過經典氣泡成核與生長定律可實現氣凝膠壁厚與孔徑的精確控制,為氣凝膠的產業化應用奠定了基礎。(2)所得石墨烯氣凝膠具有優異的機械穩定性。
  • Nature子刊:石墨烯氣凝膠的終極光熱效應
    本文要點:證明石墨烯氣凝膠的最終光熱聲(PTA)效率,取決於它們的特定熱和光學性質,可以通過降低其質量密度來實驗性地實現。在這裡,我們證明了石墨烯氣凝膠的最終PTA效率,取決於它們的特定熱和光學性質,可以通過降低其質量密度來實驗性地實現。此外,我們說明氣凝膠在整個可聽範圍內表現為全向源點,沒有諧波失真。
  • 氧化石墨烯的化學還原製備方法
    氧化石墨的研究已有150多年歷史,但是直到單原子厚度的石墨被命名為石墨烯,「氧化石墨烯」的概念才隨著提出。2007年,Ruoff團隊首先提出使用化學還原的方式由氧化石墨烯製備出石墨烯,這種方法容易批量生產、成本低,也便於實現石墨烯進一步功能化開發。  該方法的本意是消除氧化石墨烯的含氧基團、修復共軛結構和破損,最終恢復石墨烯完美的共軛網絡。
  • 【銳觀察】關於磁性還原氧化石墨烯材料那些事兒
    近日,中科院新疆理化所張亞剛團隊通過探究氧化石墨烯的還原過程,並將其進行磁功能化,製備出不同還原程度的磁性還原氧化石墨烯材料;同時考察了氧化石墨烯的還原程度對雙酚
  • 國內科研機構氣凝膠最新研究成果梳理
    氣凝膠現在在很多領域都得到利用。作為隔熱材料能有效地透過太陽光,並阻止環境溫度的紅外熱輻射,成為一種理想的透明隔熱材料,在太陽能利用和建築物節能方面已經得到應用。在儲能器件方面由於矽氣凝膠的納米網絡內形成量子點結構,化學氣相滲透法摻Si及溶液法摻C60的結果表明,摻雜劑是以納米晶粒的形式存在,並觀察到很強的可見光發射,為多孔矽的量子限制效應發光提供了有力證據。
  • 查默斯理工大學研究人員利用石墨烯氣凝膠 或有利於推進鋰硫電池的...
    研究人員的想法非常新穎,利用一種由還原氧化石墨烯製成的多孔、類似海綿的氣凝膠,當作電池的獨立電極,從而更好地利用硫、提高利用率。傳統電池由四部分組成,首先,有兩個覆蓋活性物質的支撐電極,即陽極和陰極;它們之間是電解質,通常是液體,可讓離子來迴轉移;第四個部分是分離器,作為物理屏障,可防止兩個電極接觸的同時,允許離子轉移。
  • 暨南大學:石墨烯氣凝膠微電機,用於主動運輸和微裝配
    本文要點:尺寸可控制的還原氧化石墨烯氣凝膠微球(RGOAM),用作微電機成果簡介 無燃料光碟機動微電機因其具有可逆、無創、遠程操作等優點而受到越來越多的關注。然而,由於水在環境水體中的流動性,運動速度很小,這是一個具有挑戰性的瓶頸。
  • 固體所等在多維石墨烯基複合材料及性能研究中獲進展
    近期,中科院合肥物質科學研究院固體物理研究所納米中心研究人員與安徽大學合作,在二維石墨烯基複合薄膜和三維石墨烯基複合物的製備及性能研究上取得了新進展:利用一種新興的方法—噴墨印刷法成功製備了石墨烯和多金屬氧酸鹽的複合薄膜,並發現複合薄膜可用作生物傳感器;利用水熱的方法製備了三維結構的還原石墨烯/α-Fe2O3複合水凝膠,首次發現三維結構的石墨烯基複合材料有著優異的微波吸收性能
  • 走進石墨烯小世界之石墨烯氣凝膠
    但是,由於石墨烯片層間強的範德華力和π-π鍵作用力,使其容易發生不可逆堆疊和團聚,嚴重降低石墨烯本身的性質和有效面積,從而限制了其在某些方面的應用,而將石墨烯片作為基本的構築單元,通過鍵接連接在一起,構建三維宏觀體—石墨烯氣凝膠,是解決石墨烯片層堆疊問題的有效方法之一。
  • 全固態柔性鋁空氣電池的磷摻雜碳點/石墨烯氣凝膠上的氧還原反應
    成果簡介 碳點是鹼性介質中氧還原反應(ORR)的最有希望的候選者之一。但是,金屬空氣電池中所需的ORR性能通常受到適度的電催化活性和缺乏實現良好分散性的方法的限制。圖6、電池的製造和性能小結 生物質衍生方法的關鍵優點是在石墨烯氣凝膠上同時實現高水平的化學摻雜和均勻的碳點,從而使P-CD / G納米複合材料的生產對ORR具有出色的電催化活性。
  • 揭秘進博會「網紅」材料——氣凝膠
    幾種常見氧化物氣凝膠的性能參數 近年來,隨著納米材料領域的蓬勃發展,氣凝膠材料領域也出現了石墨烯氣凝膠>ZrO2氣凝膠:由於ZrO2的表面同時具有酸性中心和鹼性中心以及氧化和還原位點,因此ZrO2可被用作很好的催化劑或催化劑載體。
  • 碳化木棉纖維/氧化石墨烯氣凝膠的製備
    of Carbonized Kapok Fiber/Reduced Graphene Oxide Aerogel for Oil‐Water Separation」的論文,研究基於木棉纖維(KFs)和氧化石墨烯(GO),通過水熱和碳化反應製備了碳化複合氣凝膠。