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【原創(chuàng)】【網(wǎng)絡(luò)直播預(yù)告】納米纖維/石墨烯粉體復(fù)合材料制備及應(yīng)用


來源:中國粉體網(wǎng)   青黎

中國粉體網(wǎng)訊  碳元素是構(gòu)成生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)元素,其同素異構(gòu)體作為自然界的基本組成,構(gòu)建的材料種類豐富,涵括的一維、二維、三維材料具有不盡相同的性能,成為當(dāng)前研究的熱門方向。


碳納米纖維(CNFs)是由多層石墨片卷曲而成的直徑為納米尺度的纖維狀炭材料,它的直徑一般在10nm-500nm,長度約為0.5μm-100μm,是介于普通碳纖維和碳納米管之間的一維碳材料。因此,碳納米纖維不僅具有普通碳纖維材料的良好導(dǎo)電性,高力學(xué)強(qiáng)度,大長徑比,高比模量等優(yōu)點(diǎn),還具有碳納米管材料的結(jié)構(gòu)緊密,比表面積大,熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。


碳納米纖維在電極材料、傳感器、纖維復(fù)合增強(qiáng)材料、催化劑載體、納米光電材料、重金屬離子吸附、儲氫等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。制備碳納米纖維的方法很多,其中應(yīng)用較多的方法有化學(xué)氣相沉積法、模板法、生物制備法、靜電紡絲法。


石墨烯(GR)是一種由C原子以sp2雜化軌道組成六角形呈蜂巢晶格的二維碳納米材料,其成本低、易于制備、理論比表面積大(2630m2/g)、熱/化學(xué)穩(wěn)定性好、力學(xué)強(qiáng)度高(無缺陷石墨烯彈性模量為1TPa,斷裂強(qiáng)度為130GPa)、透光率好(約97.7%),并具有一定的抗菌活性,在空氣凈化領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。此外,還可通過與有機(jī)/無機(jī)納米材料的復(fù)合制備或其他功能化表面改性來調(diào)整其固有的物理化學(xué)和電子性能,從而拓寬石墨烯材料的應(yīng)用領(lǐng)域。


目前,通過在納米纖維膜材料中引入石墨烯以強(qiáng)化其空氣過濾性能的研究已取得初步進(jìn)展,石墨烯/納米纖維過濾材料結(jié)合了納米纖維膜材料孔隙率高、比表面積大和石墨烯力學(xué)強(qiáng)度高、熱/化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn),可通過吸附、抑菌、光催化等功能實現(xiàn)空氣污染物的高效去除。基于在空氣凈化過程中多種污染物對膜性能的影響,制備具有多功能協(xié)同作用的石墨烯/納米纖維空氣凈化材料將是重要的發(fā)展方向。


為深入了解碳納米材料/石墨烯粉體復(fù)合材料的性能、制備及應(yīng)用,中國粉體網(wǎng)旗下粉體公開課平臺將于2021年7月29日下午15:00舉辦網(wǎng)絡(luò)直播會,屆時來自內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的郭澤宇教授將作《納米纖維/石墨烯粉體復(fù)合材料制備及應(yīng)用》報告,報告分別介紹石墨從粉體到石墨烯的制備技術(shù),高壓靜電紡絲制備碳納米纖維/石墨烯復(fù)合材料、碳納米纖維/稀土金屬氧化物負(fù)載碳納米纖維、石墨烯微納管的制備及潛在應(yīng)用,碳納米洋蔥卷粉體的制備及應(yīng)用等。結(jié)合作者實戰(zhàn)經(jīng)驗詳細(xì)介紹各類材料的設(shè)計理念與制備方法。涵蓋了各類材料在環(huán)保與能源領(lǐng)域(氮氧化物脫除、空氣凈化、潤滑與節(jié)能)中的應(yīng)用以及性能探討。





報告人介紹


郭澤宇,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授, 博士生導(dǎo)師,內(nèi)蒙古自治區(qū)“草原英才”,青年科技英才計劃——領(lǐng)軍人才。2016年于清華大學(xué)材料學(xué)院取得博士學(xué)位。主要研究方向為納米碳材料、石墨、石墨烯等二維材料、靜電紡絲納米纖維、碳納米纖維、環(huán)境吸附與催化材料、儲能材料、鋰離子電池負(fù)極材料、光催化材料、生物質(zhì)吸附材料等,F(xiàn)任內(nèi)蒙古石墨烯儲能與涂料重點(diǎn)實驗室副主任,新型碳材料實驗室主任,石墨烯及二維催化材料實驗室主任。到目前發(fā)表SCI收錄學(xué)術(shù)論文50余篇。擔(dān)任《ACSNano》、《Carbon》、《AdvancedMaterials》、《NanoLetter》、《Small》、《Nanoscale》、《Angew》、《Adv.Funct.Mater》、《Adv.Funct.Mater》等多個期刊的審稿人。主持各類國家級和省部級基金項目10項;并以第一申請人授權(quán)中國發(fā)明專利3項、國際專利6項,主編學(xué)術(shù)專著4部,教材2部。


資料來源:

薛云艷:基于靜電紡絲的碳納米纖維結(jié)構(gòu)設(shè)計與儲能應(yīng)用

曹開文:碳納米管/石墨烯纖維的研究

陳夢艷,仲兆祥等:石墨烯功能化納米纖維空氣凈化材料研究進(jìn)展

潘新穎:靜電紡絲法制備碳納米纖維及其電化學(xué)性能研究 


(中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎)


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作者:青黎

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