用于气体吸收应用的多功能二维混合气凝胶
应用物理
2021-09-28 v1
摘要
气凝胶因其超轻多孔结构、机械鲁棒性、高导电性、易于规模化及其作为气体和油类吸收剂的用途，近期引起了广泛关注。在此，我们研究了由还原氧化石墨烯（rGO）与六方氮化硼（hBN）片层集成的混合气凝胶的多功能特性。采用冷冻干燥方法，通过简单混合不同体积分数的 hBN 和 rGO（最高比例为 0.5/0.5）来制备混合气凝胶。该制备方法简单、成本效益高、可扩展，并可推广到其他二维材料组合。这种混合 rGO/hBN 气凝胶（HAs）具有机械鲁棒性和高度可压缩性，其力学性能与纯 rGO 气凝胶相似。我们发现，与纯 rGO 气凝胶相比，HAs 中 hBN 的存在将甲醛和水蒸气的吸收能力分别提高了约 7 倍和 8 倍以上。此外，样品表现出良好的可恢复性，使其成为气体吸收应用以及保护储存设施中绘画等艺术品的高效材料。最后，即使存在大量绝缘的 hBN，HAs 仍具有导电性，将所提出的混合材料的潜在应用范围扩展到了电热致动器领域。本文提出的工作为设计和生产具有定制多功能性的新型二维材料组合铺平了道路，以适应多种现代应用。
引用
@article{arxiv.2109.12829,
title = {Multi-functional 2D hybrid aerogels for gas absorption applications},
author = {Charalampos Androulidakis and Maria Kotsidi and George Gorgolis and Christos Pavlou and Labrini Sygellou and George Paterakis and Nick Koutroumanis and Costas Galiotis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.12829},
year = {2021}
}