赵晓莉/卢红斌《CM》基于毛细作用和脱嵌缝制的高结晶石墨烯泡沫

科技 08-08 来源：高分子能源

碳泡沫 (CFs) 具有优异的性能，例如高导电性、低密度和化学/热惰性，并已应用于各个领域。然而，以工业上可用和环保的方式构建具有所需结构和骨架晶格完整性的碳纤维仍然是一个关键挑战。基于毛细管力，我们展示了一种液相缝合策略，可在环境条件下通过化学膨胀直接从片状石墨构建 CF。结构单元石墨烯的晶体完整性很好地继承了无缺陷的片状石墨，从而在 CFs 中形成了高导电通路。因此，CF 在 2.0 mg cm–2的极低面密度下显示出 112 dB 的高性能电磁干扰屏蔽效果. 我们的方法具有经济效率和可扩展性，有望用于 CF 的实际工业应用。

图文简介

CF 的制备过程

(a-j) 在玻璃烧杯中膨胀过程后的照片。(b,d,f,h,j) 分别是 (a,c,e,g,i) 的放大图像。(k) 相邻石墨烯片的气泡释放诱导拉伸方案。膨胀石墨蠕虫之间的拉动效应导致它们在纳米尺度上的堵塞。(l) 相互捕获的长膨胀石墨蠕虫方案。(m) 逐步生长化学膨胀石墨蠕虫以定向的方案。对于化学膨胀过程中的新生短虫，它们更有可能在被困之前进行对齐。

CF 或 CG 的表征。(a) CG 的 XRD。(b) CG 的拉曼光谱。(c) CF 的 XPS

(a-d) 不同放大倍率下 CF 的 SEM 图像。(e) CF 内的蜂窝结构。（ f ）显示对齐的石墨烯蠕虫之间形成的连接的方案。黄色薄片代表形成节点的石墨烯薄片。

(a) CF 的屏蔽机制方案。沿细胞壁的内部多次反射增强了吸收损耗。远距离感应电流消耗电磁波能量。(b) CFs-2.0、CF-3.3 和 TEG-25 的总 SE (SE T )。(c)三个多孔垫的SE R和 SE A。SE T是 SE R和 SE A之和。(d) SE T /ρ Α与 SE T图中屏蔽材料的比较。

(a) TEG 和 CF 压缩成薄膜时的结构演变方案。（b，c）由 TEG（b）和 CF（c）压缩的致密薄膜断裂区域的俯视 SEM 图像。(d) 薄膜的热导率。(e) CF 和 TEG 致密薄膜的拉伸性能。

(a) 沿硫酸浓度的电位变化。(b) 片状石墨、PG 和 CG 的 XRD 谱。(c) 装配的毛细力和脱嵌缝制机制方案。在起泡反应中形成的毛细管桥将两张纸拉得更近。当加入水等溶剂时，PG 会发生脱嵌：片材上的电荷会丢失；吸附在薄片附近或毛细管桥中的硫酸氢盐和硫酸分子会自发地被挤出。它会导致重新堆叠两张纸。(d) EA 和 H 2 O缝合两块 CF 砖的照片。(e) (d) 中所示的两块结合 CG 砖的拉伸曲线。插图是断裂部分的照片。