常压冷冻铸造法制备石墨烯气凝胶和石墨烯/碳纳米管复合气凝胶及其性能对比

摘要整理

石墨烯气凝胶是一种超轻质、高可压缩的三维石墨烯结构材料。本研究采用常压冷冻铸造工艺（无需真空装置）制备了纯石墨烯气凝胶和石墨烯/单壁碳纳米管（G/SWCNTs）纳米复合气凝胶。力学性能测试表明，两种气凝胶均可承受高达90%的应变，但G/SWCNTs复合气凝胶的弹性恢复能力优于纯石墨烯气凝胶。电学性能研究发现，石墨烯气凝胶的导电性能优于G/SWCNTs气凝胶，存在约2 V的阈值电压，低于此电压无法建立电流，但施加应力后，电流随应力增加呈近似线性增长。吸附性能测试涵盖柴油、石油、食用油和乙醇等多种液体，结果表明柴油的吸附效果最优。纯石墨烯气凝胶和G/SWCNTs复合气凝胶的最大吸附容量分别为85.5 g/g和30.5 g/g。该研究为开发高性能、易制备的多功能气凝胶材料提供了新思路，在油液吸附和传感应用中具有潜在价值。

相关论文