高超教授團隊在Nature Communications上發(fā)表關于石墨烯纖維無紡布的最新成果 發(fā)布時間：2016-12-03 來源：系統(tǒng)管理員 瀏覽次數(shù)：1597
時間：2021-04-13 03:22:03學院：高分子科學與工程學系學校：浙江大學
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??? 碳基纖維織物作為一種高性能的特殊織物在可穿戴器件和能源等諸多領域發(fā)揮著重要作用。然而，具有物理和化學惰性的碳基纖維之間很難實現(xiàn)有效的連接，成為制約碳基織物整體性能提升的瓶頸。自高超教授課題組2011年報道首根純石墨烯纖維以來，石墨烯纖維的力學、導電等性能均取得了長足的發(fā)展。近日，高超教授團隊在連續(xù)化濕法紡絲技術(shù)的基礎之上成功研制出了第一塊由純石墨烯纖維構(gòu)成的織物。該石墨烯織物完全由石墨烯纖維構(gòu)成，無需添加任何粘接劑，僅利用氧化石墨烯纖維間的自融合現(xiàn)象使得纖維在接觸結(jié)點處融為一體。因此，該石墨烯纖維織物在高溫石墨化后表現(xiàn)出極高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和導電導熱性能。同時，該織物借用了無紡布的結(jié)構(gòu)形式，使石墨烯短纖維隨機取向并搭接成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，大大簡化了制備過程，有利于規(guī)?；a(chǎn)。 研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯纖維無紡布具有非常好的柔性，導電和導熱性能分別達到28000 S/m和301 W/mK，而密度僅有0.22 克每立方厘米，其比導電率和比導熱率遠遠高于已報道的碳基二維織物、薄膜材料及商業(yè)化的碳纖維紙?；谝陨蟽?yōu)異性能，石墨烯纖維無紡布可被用作能源領域的電極材料、快速高效的電熱織物以及吸附有機物的吸油紙。同商業(yè)化的電加熱元件相比，石墨烯纖維無紡布具有快速熱響應及高工作溫度等顯著優(yōu)勢，有望在可穿戴電加熱領域大顯身手。該無紡布對有機物的吸附量和吸附速度明顯優(yōu)于商業(yè)化的吸油氈，同時得益于高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，可能比三維碳氣凝膠更適合實際吸油應用。 構(gòu)成無紡布的石墨烯纖維結(jié)構(gòu)具有高度的可設計性，無論是實心纖維，還是多孔纖維乃至復合纖維，均可用上述方法制備成無紡布，大大拓展了石墨烯纖維無紡布的功能和應用范圍，使得高性能多功能的石墨烯纖維織物在電熱、吸附、能源、催化、復合材料等領域具有廣闊的前景。 文章發(fā)表在《Nature Communications》，第一作者為高超教授團隊的博士后李拯。Zheng Li, Zhen Xu, Yingjun Liu, Ran Wang, Chao Gao. Multifunctional non-woven fabrics of interfused graphene fibres. Nat. Commun. 2016, 7: 13684, DOI: 10.1038/ncomms13684. 文章鏈接：http://rdcu.be/m78Y
 
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