Nature：具有分級孔隙率的超輕共價有機骨架/石墨烯氣凝膠

2020-09-25 材料分析與應用

本文要點：

綠色合成方法，在低溫下自組裝製備了CoF/rGO氣凝膠


成果簡介

從共價有機骨架（COFs）中製備宏觀物體是一項具有挑戰性的工作，但對於充分利用其化學功能和孔隙率具有重要意義。本文採用水熱法製備了COF/還原氧化石墨烯（rGO）氣凝膠。COF沿二維石墨烯片表面原位生長，以三維方式堆積，凍幹後形成一種具有分層多孔結構的超輕氣凝膠，可以多次壓縮膨脹而不破裂。COF/rGO氣凝膠具有良好的吸附性能（對有機溶劑的吸收量>200μg/g氣凝膠），可用於去除水中各種有機液體。此外，作為超級電容器器件的活性材料，氣凝膠在0.5 a g−1時可提供269 F g−1的高電容，並在5000次循環中保持循環穩定性。


圖文導讀

圖1：COF / rGO氣凝膠合成的示意圖


圖2：COF / rGO氣凝膠的結構表徵。


圖3：COF / rGO氣凝膠的吸收性能。

圖4：對稱超級電容器設備中COF / rGO電極的性能。


小結

總之，通過綠色方法在低溫下自組裝製備COF / rGO氣凝膠。由於其分層的多孔結構，超低密度，良好的機械強度和增強的導電性，本文開發的3D氣凝膠綜合了對有機溶劑的吸收能力和出色的電容性能。考慮到簡便的製備方法和出色的性能，3D COF / rGO氣凝膠是用於環境和能源應用的有前途的材料。

文獻：

Ultralight covalent organic framework/graphene aerogels with hierarchical porosity

DOI：10.1038/s41467-020-18427-3

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