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本發(fā)明公開(kāi)了一種石墨烯-碳納米管復(fù)合全碳超輕彈性氣凝膠及其制備方法。它包括以下步驟：（1）將1重量份的氧化石墨烯分散于10~4000重量份的水中形成氧化石墨烯分散液；（2）將1重量份碳納米管分散于5~4000重量份的氧化石墨烯分散液中，得到氧化石墨烯-碳納米管分散液；（3）將氧化石墨烯-碳納米管分散液進(jìn)行冷凍干燥或超臨界干燥，得到氧化石墨烯-碳納米管復(fù)合氣凝膠；（4）將氧化石墨烯-碳納米管復(fù)合氣凝膠采用化學(xué)還原法還原或高溫?zé)徇€原法還原，得到石墨烯-碳納米管復(fù)合全碳超輕彈性氣凝膠。本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單，過(guò)程綠色環(huán)保，所得到的全碳超輕氣凝膠具有低密度、高導(dǎo)電率、高比表面積、彈性溫度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種超高比表面積硫氮共摻雜多孔石墨烯的制備 方法及產(chǎn)品，該方法包括：選用含角蛋白的生物質(zhì)材料為原材料，以 其同時(shí)作為固體碳、氮、硫原料，首先初步碳化，再通過(guò)堿性溶液減 壓吸附，再經(jīng)過(guò)高溫活化處理，然后酸洗真空干燥得到石墨烯。利用 角蛋白特殊鏈狀及環(huán)狀結(jié)構(gòu)，將生物質(zhì)角蛋白直接轉(zhuǎn)化為超高比表面 積的硫氮共摻雜多孔石墨烯。石墨烯的氮含量可高達(dá) 5.0at.％以上，硫 含量達(dá) 1.0at.％以上，比表面積高達(dá) 1

結(jié)構(gòu)材料輕量化是目前國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)家重大需求的重大挑戰(zhàn)，材料結(jié)構(gòu)功能一體是新材料的重要發(fā)展方向。 輕質(zhì)高強(qiáng)泡沫鋁合金復(fù)合夾芯板以超輕質(zhì)的泡沫鋁合金為芯層，與鋁合金面板實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合，具有比重小，高剛度，高阻尼減振，高能量吸收的特點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與阻燃、電磁屏蔽功能兼容性，在先進(jìn)交通、航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)可調(diào)控的芯層泡沫鋁合金孔結(jié)構(gòu)，復(fù)合夾芯板的實(shí)現(xiàn)了同等質(zhì)量鋼板6倍的高剛度，同時(shí)比重僅與水接近，該成果已經(jīng)應(yīng)用于我國(guó)重要裝備制造。

慢回彈填充泡沫是將聚氨酯泡沫在水溶性膠黏劑中進(jìn)行浸漬、擠壓、干燥后，得到具有慢回彈性的軟泡材料。這種填充泡沫由于密度較大，對(duì)空隙進(jìn)行填充后能夠起到吸音、隔熱的效果，而且由于其慢回彈的特性，在用作密封填充使用時(shí)，相比普通密封條具有更好的密封效果。這種泡沫廣泛用于汽車(chē)門(mén)板、高鐵密封及各種高端座椅等填充領(lǐng)域。本成果制備的膠黏劑具有水溶性好、浸漬效率高的特點(diǎn)，可以對(duì)開(kāi)孔聚氨酯泡沫直接浸漬得到慢回彈填充泡沫。

? 由北京理工大學(xué)阻燃材料研究國(guó)家專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的阻燃硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，可廣用于建筑外墻保溫、管道保溫及電冰箱隔熱材料。該材料具有阻燃效率高、產(chǎn)煙量低、壓縮強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、等優(yōu)點(diǎn)。密度60~80 kg/m3；氧指數(shù)＞30%；垂直燃燒自熄時(shí)間＜10s、燃燒高度＜60mm；輻射熱流50kW/m2下的峰值熱釋放速率＜170kW/m2。

泡沫塑料具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能、電學(xué)性能、聲學(xué)性能及耐化學(xué)腐蝕性能。它的導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、強(qiáng)度高、吸水性小、絕熱、絕緣、隔音效果好、化學(xué)穩(wěn)定性好、受沖擊后回復(fù)率高，因而廣泛應(yīng)用于國(guó)防、化工、運(yùn)輸、建筑、日常生活等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。但普通泡沫塑料體積電阻率通常在1013-1017Ω·cm之間，材料表面很容易聚集大量的靜電電荷，產(chǎn)生很高的靜電電壓，引起火災(zāi)和爆炸等，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅在電子工業(yè)，每年由于靜電釋放造成的損失，美國(guó)高達(dá)1

主要技術(shù)指標(biāo) （1）．工作溫度：≤500℃ （2）．工作壓力：≤20MPa（表壓） （3）、規(guī)格；25、50、100、200、500、800ml。另可根據(jù)用戶(hù)需求定做。 （4）.操作方法                   1、高壓水熱合成反應(yīng)釜用全不銹鋼材料，外殼材質(zhì)為304材質(zhì)。 2、高壓水熱合成反應(yīng)釜使用溫度在500度以下，500度以下；工作壓力≤20MPa 3、高壓水熱合成反應(yīng)釜采用硬密封的原理，不會(huì)泄漏。 4、高壓水熱合成反應(yīng)釜使用時(shí)將法蘭上的螺栓松開(kāi)，溶液杯取出溶液裝入杯中，然后放在釜體內(nèi)，將上蓋密封槽與杯體上密封球面裝在一起，注意：把緊螺栓時(shí)要對(duì)立面把緊，用力要均勻。不要一次性將任何一個(gè)螺栓把緊，當(dāng)對(duì)立面螺栓均勻用力把緊時(shí)，再用力將所有螺栓對(duì)面把緊，方可進(jìn)行操作升溫。 5、高壓水熱合成反應(yīng)釜當(dāng)溫度達(dá)到要求時(shí)，準(zhǔn)備取出溶液杯將螺栓對(duì)立面均勻松開(kāi)，不允許一次性將任何一個(gè)螺栓全松開(kāi)，那樣會(huì)損傷上蓋密封槽和杯體上端密封面。 6、高壓水熱合成反應(yīng)釜注意保護(hù)杯體上端密封球面，不能有磕、碰傷，或其它污物。 7、高壓水熱合成反應(yīng)釜使用時(shí)注意清理上蓋密封槽內(nèi)的雜物，不能有污物和雜質(zhì)，如不清理干凈使用時(shí)會(huì)泄漏。 8、高壓水熱合成反應(yīng)釜上蓋外端中心帶有密封絲堵，它是用來(lái)檢驗(yàn)溶液杯密封進(jìn)氣試壓接口。日常或使用過(guò)程中，不要將它打開(kāi)，防止泄漏。 9、高壓水熱合成反應(yīng)釜在使用過(guò)程中，如有泄漏現(xiàn)象返廠修復(fù)。   有下列情形的，不在保修范圍。 （1）釜體磕、碰變形或嚴(yán)重?fù)p傷。 （2）溶液杯體上端密封球面有磕、碰傷痕 （3）釜體上蓋密封槽有磕、碰劃傷等。

石墨烯是材料科學(xué)領(lǐng)域的一顆迅速崛起的明星，開(kāi)啟了二維材料的大門(mén)。作為納米光電子器件廣泛使用的理想電極材料，石墨烯除了具有優(yōu)異的彈性和剛度外，還具有最高的載流子遷移率(104-105 cm2 V-1 s-1)。然而，石墨烯作為一種典型的半金屬材料，它的零帶隙極大地限制了其在半導(dǎo)體工業(yè)的應(yīng)用。自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，它的零帶隙一直是世界范圍內(nèi)最具挑戰(zhàn)性的難題之一。  多年來(lái)，人們一直致力于解決這一關(guān)鍵問(wèn)題，最主要的打開(kāi)石墨烯帶隙方法可以概括為下面兩種。第一種是通過(guò)摻雜、吸附、襯底相互作用、外加電場(chǎng)、應(yīng)變、建立二維異質(zhì)結(jié)等方法直接打開(kāi)石墨烯的帶隙。不幸的是，在打開(kāi)石墨烯帶隙的同時(shí)，保持其具有超高載流子遷移率的線(xiàn)性電子色散的多種嘗試，至今仍未成功。第二種方法是開(kāi)辟新的路徑，尋找新的具有超高載流子遷移率（線(xiàn)性色散）的二維材料，如二硫化鉬、硅烯、鍺烯和磷烯等，它們構(gòu)成了新的二維材料家族。遺憾的是，迄今還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何具有類(lèi)似石墨烯線(xiàn)性電子色散和超高載流子遷移率的二維半導(dǎo)體。 北京大學(xué)物理學(xué)院史俊杰教授及其研究團(tuán)隊(duì)注意到：鈣鈦礦材料具有多樣的組成和結(jié)構(gòu)，如ABX3(具有三個(gè)不同原子位置的三維結(jié)構(gòu))、A'2[An-1BnX3n+1] (二維Ruddlesden-Popper型結(jié)構(gòu))、A'[An-1BnX3n+1] (二維Dion-Jacobson型結(jié)構(gòu))、A'2An-1BnX3n+3(二維111型結(jié)構(gòu))和AnBnX3n+2(二維110型結(jié)構(gòu))等，為材料設(shè)計(jì)提供了一個(gè)理想和龐大的平臺(tái)。此外，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中陽(yáng)（陰）離子價(jià)態(tài)的劈裂和置換，陽(yáng)（陰）離子的混合等，為組分工程提供了更多的可能性，從而極大地調(diào)節(jié)了所設(shè)計(jì)的鈣鈦礦材料的電子結(jié)構(gòu)（帶隙和電子色散）及物理、化學(xué)性質(zhì)，為尋找具有新奇性質(zhì)的材料開(kāi)辟了一條新的道路。圖注：左圖為二維Ca3Sn2S7鈣鈦礦結(jié)構(gòu)示意圖，中圖為它的三維線(xiàn)性色散能帶圖（帶隙0.5 eV），右圖為它的光吸收系數(shù)，并與光伏明星材料MAPbI3及Si的光吸收系數(shù)作對(duì)比。 最近，他們?cè)诹蚧镡}鈦礦的研究中，意外發(fā)現(xiàn)了一種新奇的穩(wěn)定且環(huán)境友好的二維鈣鈦礦半導(dǎo)體Ca3Sn2S7材料，它具有類(lèi)似石墨烯的線(xiàn)性Dirac錐電子色散，直接的本征準(zhǔn)粒子帶隙0.5 eV，超小載流子有效質(zhì)量0.04m0，室溫下載流子遷移率高達(dá)6.7×104 cm2V-1s-1，光吸收系數(shù)高達(dá)105 cm-1（超越鈣鈦礦光伏明星材料MAPbI3）, 從一個(gè)全新的角度實(shí)現(xiàn)了打開(kāi)石墨烯帶隙的夢(mèng)想。該研究將會(huì)為二維鈣鈦礦材料的設(shè)計(jì)和研發(fā)提供新的思路，并進(jìn)一步促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

氧化鐵石墨烯復(fù)合材料目前涉及的電化學(xué)方面的應(yīng)用包括鋰離子電池、超級(jí)電容器和燃料電池。氧化鐵（包括Fe3O4，α-Fe2O3和γ-Fe2O3）是制作電化學(xué)器件非常有前途的材料，不僅具有成本低、無(wú)毒性、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，還具有較高的理論電容量。但在實(shí)際使用時(shí)又因?yàn)樽陨韺?dǎo)電性的不足以及反應(yīng)的循環(huán)穩(wěn)定性差等問(wèn)題受到了限制。石墨烯因其具有超高的比表面積，較高的導(dǎo)電性，優(yōu)異的化學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性，以及獨(dú)特的光、熱、機(jī)械性能，成為了非常合適作為制作電化學(xué)能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化器件的材料。負(fù)載氧化鐵在石墨烯上，不僅能夠彌

本發(fā)明涉及一種可磁性分離回收的石墨烯復(fù)合二氧化鈦光催化劑及其制備方法。通過(guò)兩步水熱法合成，首先將石墨烯與磁性顆粒復(fù)合制備成磁性石墨烯，再與水熱法合成的二氧化鈦納米顆粒復(fù)合，制備出三元復(fù)合光催化劑，該催化劑由石墨烯、二氧化鈦、納米磁性顆粒三部分組成，磁性納米顆粒負(fù)載于石墨烯片層上形成磁性石墨烯，具有較大的比表面積，同時(shí)具有磁性；金紅石型二氧化鈦具有三維有序納米結(jié)構(gòu)，負(fù)載于磁性石墨烯片層上，形成磁性分離的石墨烯復(fù)合金紅石型二氧化鈦光催化劑，該催化劑具有大比表面積，納米顆粒具有磁性，可分離回收，具有高效催化性能。