硬碳氣凝膠

最近，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組受自然界蜘蛛網(wǎng)同時具有高強度和彈性的啟發(fā)，巧妙通過模板法，制備了一系列具有納米纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的硬碳氣凝膠。該系列氣凝膠具有超彈性、抗疲勞以及穩(wěn)定性好等優(yōu)點。研究成果被選為封底論文發(fā)表在《先進材料》上。 氣凝膠因其半透明的色彩和超輕重量，有時也被稱為“固態(tài)煙”或“凍住的煙”。氣凝膠貌似“弱不禁風(fēng)”，其實非常堅固耐用。它可以承受相當于自身質(zhì)量幾千倍的壓力，在溫度達到1200攝氏度時才會熔化。此外它的導(dǎo)熱性和折射率也很低，絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強39倍?！?/p>

硬碳材料作為描述聚合物熱解制備的碳材料，在機械強度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面展現(xiàn)出極大的優(yōu)勢，但是本征性質(zhì)較脆且易碎。近日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校俞書宏教授制備了一系列具有納米纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的硬碳氣凝膠。該系列氣凝膠具有超彈性、抗疲勞以及穩(wěn)定性好等優(yōu)點，有望在應(yīng)用于具有高穩(wěn)定性、大量程(50 KPa)、可拉伸或可彎曲的應(yīng)力傳感器。 硬碳氣凝膠的制備。 （a）示意圖，表明通過使用納米線作為模板的通用合成方法； （b）以BCNF@RF為例，宏量合成RF納米纖維水凝膠； （c）硬碳氣凝膠SEM圖像； （…

碳材料可按碳原子雜化軌道的不同分為石墨碳（GC）、軟碳（SC）和硬碳（HC）。石墨碳具有二維六方晶體的長程有序結(jié)構(gòu)，如石墨，石墨炔，石墨烯/氧化石墨烯、碳納米管等。在熱解過程中，一些碳原子重構(gòu)成二維芳族石墨烯片，如果這些石墨烯片大致平行，在高溫下則容易石墨化，稱為軟碳；如果這些石墨烯片隨機堆疊并通過邊緣原子交聯(lián)，高溫下不能石墨化，則稱為硬碳。通常來說，石墨碳和軟碳具有高彈性，但是強度較低，容易變形，而硬碳的強度大，穩(wěn)定性好，但是易碎。如何將硬碳材料制備成超彈性塊材仍然是一個挑戰(zhàn)。最近，中科大化學(xué)系俞書宏教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組受到自然界的蜘蛛網(wǎng)同時具有高強度和彈性的啟發(fā)，巧妙通過模板法構(gòu)筑納米纖維網(wǎng)絡(luò)