碳氣凝膠

纖維素是自然界中廣泛分布、含量豐富的天然高分子材料，在制漿造紙產(chǎn)業(yè)中作為重要的材料，其應用領域不僅僅用于生產(chǎn)紙張、功能紙, 也可以開發(fā)納米纖維素及其深度應用。近年來，來源于纖維素的納米纖維素作為一種可再生及環(huán)境友好的納米材料受到了眾多科研人員的關注，不僅擁有纖維素的基本特征，還具備了納米材料的典型的特征，如質(zhì)輕、較高的表面活性、比表面積大、楊氏模量高、吸附能力強和反應活性高等，賦予了納米纖維素獨特的光學性能、流變性能和機械性能，在制漿造紙中具有廣闊的應用前景，如紙漿的增強、細小纖維和填料的助留等…

從自然可持續(xù)性的角度出發(fā)，制備一種導電和磁性的碳氣凝膠 太陽能驅(qū)動的界面蒸發(fā)（SIE）是一種很有前途的獲取潔凈水的方法，但在海水中存在嚴重的鹽垢和長期性能差的問題。本文，中科院蘭州化物所張俊平研究員團隊在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊發(fā)表名為“Electrically Conductive Carbon Aerogels with High Salt-Resistance for Efficient Solar-Driven Interfacial Evapora…

隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，全球變暖和大氣污染、水污染等環(huán)境問題日趨嚴峻，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存與健康構成了嚴重威脅。針對溫室氣體、揮發(fā)性有機化合物（VOCs）、硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）等大氣污染物的排放控制以及水體凈化等環(huán)境問題，現(xiàn)階段已經(jīng)發(fā)展了吸附法、吸收法、膜分離法、生物法、等離子體法、光催化法、燃燒法等多種凈化技術。其中，吸附法具有成本較低、適用范圍廣、使用簡便、無二次污染且吸附劑可循環(huán)使用等優(yōu)點，在環(huán)境凈化領域得到了廣泛應用。作為吸附技術的核心，高性能吸附材料的開發(fā)一直是該領域的研究…

在華南理工大學制漿造紙工程國家重點實驗室，研究人員正小心翼翼地從透明塑料殼中取出一塊黑乎乎的材料。它的質(zhì)地看起來像一塊烤焦的蛋糕，但每立方厘米的質(zhì)量只有幾毫克。當人走過，切“蛋糕”時產(chǎn)生的小碎屑會在空氣中飄浮一會兒，再緩緩降落。 這黑乎乎的“蛋糕”其實是實驗室成員、華南理工大學輕工科學與工程學院教授彭新文團隊新制備出的碳氣凝膠。將其應用在鋅空氣電池中，每立方厘米20毫安的大電流密度下，電池比容量可達648毫安時/克。相關成果近日已發(fā)表于《先進材料》。 彭新文告訴《中國科學報》，這種碳氣凝膠的骨架…

隨著柔性器件和可穿戴設備的發(fā)展，柔性碳材料受到了各國研究人員的廣泛關注。盡管目前已發(fā)展多種方法獲得具有良好壓縮性、彈性的碳材料，但制備兼具高壓縮、高回彈、抗疲勞、寬范圍線性靈敏度的碳材料仍具很大的挑戰(zhàn)性。MXene作為一種新型的納米二維片層材料，具有比表面積高、導電性好且機械強度高等優(yōu)勢，在傳感、能量儲存、電催化和電磁屏蔽等方面具有潛在的應用價值。但是，由于納米片之間缺乏足夠強的相互作用，導致構建具有良好力學性能的MXene宏觀結構材料具有很大的挑戰(zhàn)性。最近，華南理工大學鐘林新等人以MXene(Ti3C2)納米片為骨架材料、細菌纖維素（Bacterial Cellulose;BC）為納米連接材

12月13日1時18分，北京朝陽一自建房發(fā)生火災 5人遇難，9人受傷。 12月1日凌晨4時許，天津市河西區(qū)一棟大廈突發(fā)火災，共造成10人死亡，5人受傷。 11月18日18時許，北京市大興區(qū)西紅門鎮(zhèn)新建二村，聚福緣公寓發(fā)生火災，事故共造成19人死亡，8人受傷，遇難者里有8名兒童。 9月25日00時許，玉環(huán)市玉城街道民房發(fā)生火災，共造成11人死亡，2人重傷。 2月5日17時26分，浙江省天臺縣赤城街道春曉路足馨堂足浴店發(fā)生火災。火災共造成18人死亡，18人受傷。 …… 每年因為火災造成的傷亡和財產(chǎn)損…

什么是碳氣凝膠？碳氣凝膠是由小間隙孔（<50nm）互連的納米尺寸顆粒（3-30nm）組成的獨特的多孔材料。這種單片（連續(xù)）結構導致其具有非常大的表面積（400-1100m 2/g）和高導電率（25-100S/cm）。氣凝膠的化學成分，微結構和物理性能可以實現(xiàn)納米尺度控制，產(chǎn)生獨特的光學，熱學，聲學，機械和電學性能。與傳統(tǒng)的無機氣凝膠(如硅氣凝膠)相比，碳氣凝膠具有許多優(yōu)異的性能和更加廣闊的應用前景。碳氣凝膠具有比表面積大、密度變化范圍廣等特點，是制備雙電層電容器理想的電極材料。碳氣凝膠是唯一具有導電性的氣凝膠，可用于超級電容器的電扳材料。有機氣凝膠及碳氣凝膠具有生物機體相容性，使得其可用于制造

碳氣凝膠電極的電化學電容器未來的電動和混合動力汽車將需要一些額外的動力來快速加速或爬山。電力傳動的能源/電力儲存技術的發(fā)展仍然是低排放車輛商業(yè)化面臨的最大挑戰(zhàn)之一。而其最需要的是將高比能量（即每單位重量或體積的能量）與高比功率組合的高效且低成本的系統(tǒng)。一個可行的解決方案是混合概念，其中高能量密度電池與諸如超級電容器的高功率密度器件耦合。超級電容器的設計是用于快速儲存和釋放大量能量的電化學儲能裝置。它們通常被稱為“雙層電容器”，因為它們將電荷存儲在極化的固體/電解質(zhì)界面處。這種現(xiàn)象由電極材料的可用表面積和適當?shù)目讖椒植家鸬?。碳氣凝膠由于其低電阻率（<25 mohm*cm），可控的孔徑分布（5-

碳氣凝膠是Lawrence Livermore國家實驗室（LLNL）開發(fā)的一類特殊類型的氣凝膠（充氣泡沫）。氣凝膠固體基質(zhì)由相互關聯(lián)的膠體狀碳顆粒或聚合物碳鏈組成，由預制體制劑和加工條件決定。碳氣凝膠通常由間苯二酚和甲醛的溶膠-凝膠聚合形成，然后通過超臨界或蒸發(fā)干燥，隨后在惰性氣氛中高溫熱解。與通常是絕緣的所有其它類型的有機和無機氣凝膠相反，所得碳氣凝膠是導電的。碳氣凝膠可以制成單塊，復合材料，薄膜，粉末或微球。在過去幾十年中，碳氣凝膠的化學和物理性能得到了廣泛的研究。碳氣凝膠的結構和性質(zhì)主要由三個因素控制：（1）起始溶液中單體結構單元（間苯二酚）與催化劑（碳酸鈉）的摩爾比（R/C比）；（2）