物理化学学报 >> 2016, Vol. 32 >> Issue (9): 2146-2158.doi: 10.3866/PKU.WHXB201605243

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石墨烯气凝胶的可控组装

李广勇1,2,吴晓涵2,何伟娜2,方建慧1,*(),张学同2,*()   

  1. 1 上海大学理学院化学系,上海200444
    2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,江苏苏州215123
  • 收稿日期:2016-04-11 发布日期:2016-09-08
  • 通讯作者: 方建慧,张学同 E-mail:jhfang@shu.edu.cn;zhangxtchina@yahoo.com
  • 作者简介:李广勇,1990年生。2013年本科毕业于青岛科技大学材料学院,随后在上海大学方建慧教授与中国科学院苏州纳米所张学同研究员的共同指导下攻读硕士学位。研究方向为石墨烯气凝胶可控组装及性能研究|吴晓涵,1991年生。2013年本科毕业于青岛科技大学材料学院,2015年硕士毕业于青岛科技大学材料学院,目前在中国科学院苏州纳米所张学同研究员的指导下攻读博士学位。研究方向主要为新型石墨烯气凝胶的可控制备及性能研究|何伟娜,1986年生。2013年博士毕业于浙江大学,2013-2015年于中国科学院苏州纳米所从事博士后研究。现为上海交通大学医学院讲师。主要从事导电高分子的合成和自组装、医用/药用高分子材料等方面的基础研究|方建慧,1966年生。1986年本科毕业于浙江大学,1994年硕士毕业于上海科技大学,2006年博士毕业于上海大学。上海大学理学院副院长、教授、博导,中国化学会理事,上海市化学化工学会理事|张学同,北京理工大学博士;北京大学博士后;英国约克大学等研究助理;2008年加入北京理工大学,先后担任教授、博士生导师;2013年加入中国科学院苏州纳米所,任“百人计划”研究员、博士生导师、研究部副主任等职务
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(51572285);国家自然科学基金(21373024);国家自然科学基金(21404117)

Controlled Assembly of Graphene-Based Aerogels

Guang-Yong LI1,2,Xiao-Han WU2,Wei-Na HE2,Jian-Hui FANG1,*(),Xue-Tong ZHANG2,*()   

  1. 1 Department of Chemistry, College of Sciences, Shanghai University, Shanghai 200444, P. R. China
    2 Suzhou Institute of Nano-tech and Nano-bionics, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, Jiangsu Province, P. R. China
  • Received:2016-04-11 Published:2016-09-08
  • Contact: Jian-Hui FANG,Xue-Tong ZHANG E-mail:jhfang@shu.edu.cn;zhangxtchina@yahoo.com
  • Supported by:
    the National Natural Science Foundation of China(51572285);the National Natural Science Foundation of China(21373024);the National Natural Science Foundation of China(21404117)

摘要:

石墨烯气凝胶一般是由石墨烯片层经过湿法化学组装或气相化学生长获得的一种具有连通多孔网络结构的石墨烯三维宏观体材料,表现出极高的比表面积、良好的导电性以及优异的机械性能等,在电化学储能、吸附、催化以及传感等领域有着极为重要的应用。本文从石墨烯气凝胶的结构设计与组装策略出发,综述了近年来石墨烯纳米结构单元在石墨烯气凝胶材料(氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、化学气相沉积(CVD)石墨烯、以及复合气凝胶等)中的组装行为,并对石墨烯气凝胶目前的现状及今后发展方向做了简要评述。

关键词: 石墨烯, 气凝胶, 水凝胶, 复合材料, 组装

Abstract:

Graphene aerogels are obtained from graphene sheets through wet chemical assembly or vaporphase chemical growth. They have a three dimensional graphene architecture that has an interconnected network with a high specific surface area, good electric conductivity and other physicochemical properties and thus has important applications in electrochemical energy storage, adsorption, catalysis and sensing. In this review, we will highlight the assembly strategies and structural designs used to introduce the controlled assembly of the graphene sheets in graphene aerogel materials, such as graphene oxide-, reduced graphene oxide-, CVDgrown graphene and composite graphene aerogels. The current challenges and future development of the grapheme aerogels are also discussed.

Key words: Graphene, Aerogel, Hydrogel, Composite material, Assemble

MSC2000: 

  • O648