本文要点:
提出一种纳米纤维碳连接方法,通过气泡模板法制备超轻 rGO/CNF 碳气凝胶(CAG)。
成果简介
超轻、高压缩性和超弹性的碳材料在可穿戴和柔性电子器件中有很大的应用前景,但由于碳材料的脆性,其制备仍然是一个挑战。 华南理工大学刘传富教授团队在《CHEMNANOMAT》 期刊发表名为“Enhancing the Mechanical Performance of Reduced Graphene Oxide Aerogel with Cellulose Nanofibers”的论文, 研究通过 增强纤维素纳米纤维 (CNF) 的氧化石墨烯 (GO) 液晶稳定气泡成功制备了超低密度、高机械性能的碳气凝胶 。
还原氧化石墨烯(rGO)纳米片中引入CNF后,通过焊接效应增强了rGO纳米片之间的相互作用,限制了rGO纳米片的滑移和微球之间的剥离,从而显著提高了材料的力学性能。所制备的碳气凝胶具有超高的压缩性(高达99%的应变)和弹性(在50%应变下10000次循环后90.1%的应力保持率和99.0%的高度保持率),通过各种方法制备的碳气凝胶均优于现有的气泡模板碳气凝胶和许多其它碳材料。这种结构特征导致了快速稳定的电流响应和对外部应变和压力的高灵敏度,使碳气凝胶能够检测非常小的压力和从手指弯曲到脉搏的各种人体运动。这些优点使得碳气凝胶在柔性电子器件中具有广阔的应用前景。
图文导读
图1、rGO/CNF 碳气凝胶的制备示意图(a)和 CNF 之间以及 CNF 和 GO 之间的相互作用(b)。没有 (c) 和 (d) 交叉偏振器的 GO/CNF 气泡乳液的 POM 图像。CAG (e) 的 SEM 图像。超轻 CAG 立在花瓣上的照片 (f)。
图2.GO (a) 和 CNF (b) 的 AFM 图像和相应的高度图像。GO(c 和 d)和 GO/CNF(e 和 f)的 SEM 图像显示了 CNF 在起皱的 GO 纳米片中的分布。rGO (g) 和 rGO/C-CNF (h) 的 TEM 图像揭示了 C-CNF 在 rGO 纳米片中的均匀分布。
图3.宏观可视化显示 rGO/CNF 碳气凝胶的超弹性(a)。具有不同 CNF 含量的碳气凝胶的密度(b)。AG 和 CAG-X 在 50% 应变下的应力-应变曲线 (c)。AG 和 CAG-X 在 50% 应变下经过 1000 次压缩循环后的应力保持率和高度保持率(d)。AG、CAG-5、CAG-10、CAG-20、CAG-30 和 CAG-50 (e) 的 SEM 图像。
图4、说明 AG (a) 和 CAG (b) 的可压缩性和弹性机制的示意图。CNF碳纳米纤维将rGO纳米片焊接在一起,限制了rGO纳米片的滑动,从而提高了机械强度和抗疲劳性。rGO/CNF 纳米片的有限元模拟(c)。
图5、CAG-20 具有超强的压缩性、弹性和抗疲劳性。CAG-20 在不同压缩应变下的应力-应变曲线 (a)。50% 应变下 1、1000、10000 和 20000 次循环的应力-应变曲线 (b)。极端应变为 99% 时的应力-应变曲线 (c)。90% 应变下 200 次循环的应力-应变曲线 (d)。CAG-20 压缩前的 SEM 图像(e)。CAG-20 在 50% 应变下经过 20,000 次压缩循环后的 SEM 图像 (f)。各种碳材料的应力/密度指数 (g)、应力保持率 (h) 和高度保持率 (i) 的比较。
图6.应变/应力——CAG-20 的电流响应和灵敏度。应变为 10% 至 70% (a) 时的电流强度。在 50% 应变和 1 V 的恒定电压下,1000 次循环的电流输出 (b)。0-100 Pa 时的线性灵敏度(插入:0.1-7 kPa 时的灵敏度)(c)。组装基于 CAG-20 的传感器 (d)。来自轻压 (e)、手指弯曲 (f)、肘部弯曲 (g) 和面部表情 (h) 的电流信号。脉搏信号检测(i)。
小结
综上所述,通过GO液晶的气泡模板法制备了具有低密度、高机械和传感性能的rGO/CNF碳气凝胶。碳化的 CNF 通过增强 rGO 纳米片之间的相互作用,在提高碳气凝胶的机械强度和结构稳定性方面发挥着至关重要的作用。 碳气凝胶表现出超高的压缩性和弹性,以及抗疲劳性。高机械性能和稳定的微观结构赋予碳气凝胶快速稳定的电流响应和高灵敏度。因此,它在用于检测生物信号的可穿戴设备中具有巨大的应用潜力。
链接:https://doi.org/10.1002/cnma.202100150
文献:
1、华南理工考研材料学复试 985无机非金属材料科学基础只有考试大纲,没有指定参考书目。2、985无机非金属材料科学基础主要考查学生对材料物理化学、材料现代测试方法、粉体工程等无机非金属材料科学基础的基本知识的掌握情况,重点考查以下方面:
1.晶系、晶胞及典型晶体结构
2.熔体和玻璃体的结构与性质
3.玻璃的形成理论
4.表面与界面
5.菲克定律、扩散系数和扩散的影响因素
6.固相反应机理和影响因素
7.相变与相图
8.烧结机理和烧结的影响因素
9.无机材料工业常用的粉体制备方法及其原理和特点
10.粉体的基本测量和表征方法
11.XRD,SEM,TG,DTA,光学显微镜等无机材料物相分析和显微结构分析常用方法的原理和应用
12.无机材料实验研究方案的设计
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网路推广技巧和网路推广方法有哪些?网路推广的方法常见有以下几种:
1、搜寻引擎推广
SEM是Search Engine Marketing的缩写,中文意思是搜寻引擎推广。SEM是一种新的网路推广形式。SEM所做的就是全面而有效的利用搜索引擎来进行网路推广。SEM追求最高的价效比,以最小的投入,获得最大的来自搜寻引擎的访问量,并产生商业价值。
2、交换连结
交换连结或称互换连结,它具有一定的互补优势,是两个网站之间简单的合作方式,即分别在自己的网站首页或者内页放上对方网站的LOGO或关键词并设定对方网站的超级连结,使得使用者可以从对方合作的网站中看到自己的网站,达到互相推广的目的。
交换连结主要有几个作用,即可以获得访问量、增加使用者浏览时的印象、在搜寻引擎排名中增加优势、通过合作网站的推荐增加访问者的可信度等。更值得一提的是,交换连结的意义已经超出了是否可以增加访问量,比直接效果更重要的在于业内的认知和认可。
3、网路广告
几乎所有的网路推广活动都与品牌形象有关,在所有与品牌推广有关的网路推广手段中,网路广告的作用最为直接。标准标志广告(BANNER)曾经是网上广告的主流(虽然不是唯一形式),进入2001年之后,网路广告领域发起了一场轰轰烈烈的创新运动,新的广告形式不断出现,新型广告由于克服了标准条幅广告条承载资讯量有限、互动性差等弱点,因此获得了相对比较高一些的点选率。
4、资讯释出
资讯释出既是网路推广的基本职能,又是一种实用的操作手段,通过网际网路,不仅可以浏览到大量商业资讯,同时还可以自己释出资讯。最重要的是将有价值的资讯及时释出在自己的网站上,以充分发挥网站的功能,比如新产品资讯、优惠促销资讯等。
5、部落格推广
部落格推广是通过部落格网站或部落格论坛接触部落格作者和浏览者,利用部落格作者个人的知识、兴趣和生活体验等传播商品资讯的推广活动。 部落格推广不直接推销产品,而是通过影响消费者的思想来影响其购买行为。
6、论坛推广
论坛推广其实使用者早就开始利用论坛进行各种各样的企业推广活动了,当论坛那时成为新鲜媒体的论坛出现时就有企业在论坛里释出企业产品的一些资讯了,其实这也是论坛推广的一种简单的方法。
7、网路推广联盟
推广联盟目前在国内还处于萌芽阶段,在国外已经很成熟了,1996年亚马逊通过这种新方式取得了成功,联盟包括三要素:广告主、网站主和广告联盟平台。广告主按照网路广告的实际效果(如销售额、引导数等)向网站主支付合理的广告费用,节约推广开支,提高企业知名度,扩大企业产品的影响,提高网路推广质量。
8、竞价推广
竞价推广是把企业的产品、服务等通过以关键词的形式在搜寻引擎平台上作推广,它是一种按效果付费的新型而成熟的搜寻引擎广告。用少量的投入就可以给企业带来大量潜在客户,有效提升企业销售额。竞价排名是一种按效果付费的网路推广方式,由百度在国内率先推出。企业在购买该项服务后,通过注册一定数量的关键词,其推广资讯就会率先出现在网民相应的搜寻结果中。
9、品牌推广
企业的生存之道,要紧紧围绕企业品牌推广策略,无论何种推广方式,都是对自己企业品牌的植入传播,而网路时代为企业品牌的发展提供了更广阔的空间,同时也提供了全新的传播形式,尤其在WEB2.0时代,网路已经成为品牌口碑传播的阵地。品牌推广,塑造企业品牌形象,进行品牌推广。一个优秀品牌的建立不但要有较高的知名度,同时还要有较好的美誉度。资讯化时代,搜寻引擎的使用是四亿网民每天上网必经的过程,要让您的品牌被大家所熟知,首先必须让自己的产品和服务在搜寻引擎的展现上出类拔萃。
网路推广方法有哪些E-mail营销 ,即时通讯类营销,网路广告,搜寻引型营销等很多种!
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