Highly Compressible Macroporous Graphene Monoliths via an Improved Hydrothermal Process 

DOI:10.1002/adma.201400657

单位：清华大学

通讯作者：石高全

通过定向冷冻干燥部分还原的氧化石墨烯（PrGO）的水分散体，成可以制造出弹性全石墨烯整体材料。在这种情况下，需要仔细控制PrGO薄板的尺寸和结构，以优化其相互作用。遵循这个想法，已经制备了几种石墨烯整料，然而，这种方法涉及复杂而关键的程序。因此，通过简便且可扩展的工艺来制造弹性体3D多孔石墨烯材料仍然是一个巨大的挑战。通过一种改进的水热方法，从含有己烷液滴的氧化石墨烯（GO）的水乳液中制备大孔石墨烯整体料（MGM）。与使用乳液模板合成多孔材料的过程类似，GO片材被还原并围绕己烷液滴组装以形成3D网络。这些MGM具有低的重量密度，良好的导电性和出色的弹性，并且具有快速的恢复速率。因此，它们在减震，能量缓冲，压力感应和基于石墨烯的固定装置中具有重要的潜在应用。此外，通过使用不同的有机液滴作为模板或将其他疏水性功能组分填充到有机相中，可以将该技术扩展为制造其他大孔整料或复合材料。

A Bubble-Derived Strategy to Prepare Multiple  Graphene-Based Porous Materials

DOI：10.1002/adfm.201705879

单位：AECC北京航空材料研究所

通讯作者：何利民，朱宏伟

基于石墨烯的多孔结构因其在许多领域中的应用前景而备受关注。最近的进展产生了具有随机多孔网络的结构，这限制了它们的可控制性和潜在的性能。对于可扩展产品来说，将2D构建块集成到多维的工程多孔架构中仍然是一个巨大的挑战。开发了一种基于软气泡模板和通过冷冻固定的通用技术，以制造3D气泡衍生的石墨烯泡沫（BGF）和2D气泡衍生的石墨烯多孔膜（BGPM）。结合起泡和冰模板的多步骤策略，以制备基于多维石墨烯的多孔结构。首先，将2D石墨烯片材集成到3D气泡衍生的石墨烯泡沫（BGF）中。最终的分层结构具有良好排列的宏观球形孔，这些孔源自气泡簇的有效模板化，而随机的较小孔则归因于冰模板。该结构对许多制备参数敏感，包括F127气泡簇与GO分散体的体积比，GO分散体的浓度，凝固速率和气泡大小。这些轻巧新颖的结构经过精心调整。BGF整料具有低密度，良好的导电性，对有机溶剂的高吸附能力以及良好的结构变形恢复性，显示出在许多领域中的潜在应用，例如分离，去污，和能量阻尼。此外，BGF / PDMS复合材料用于压缩应变传感。同时，已经证明BGPM可以嵌入到柔性聚合物中以制造拉伸应变传感器。因此，源自新颖气泡模板策略的压缩应变传感器和拉伸应变传感器可以与人体运动的监视和识别相结合。