Nafion改性多级孔径石墨烯气凝胶制备与性能研究（英文）

王勇^1,2，于云¹，冯爱虎^1,2，江峰^1,2，胡学兵³，宋力昕¹

1. 中国科学院上海硅酸盐研究所无机涂层重点实验室2. 中国科学院大学3. 景德镇陶瓷大学江西省高等学校无机膜重点实验室

摘 要：通过溶胶–凝胶法制备了孔径小于1μm的多级孔径新型石墨烯气凝胶。制备过程中,首先通过Nafion对氧化石墨烯(GO)表面进行化学修饰,并利用乙二胺还原制备石墨烯水凝胶,最终通过冷冻干燥形成石墨烯气凝胶。实验发现Nafion可以有效减少制备过程中氧化石墨烯的团聚,使石墨烯气凝胶形成多级孔径形貌。所得石墨烯气凝胶的孔径可控制在1μm以内,远小于传统石墨烯气凝胶材料的孔径(20~100μm)。这种具有独特结构的石墨烯气凝胶表现出优异的性能,例如高比表面积,高孔隙率,其电化学电容性能相对传统气凝胶提高了约40%。

关键词：三维石墨烯;石墨烯气凝胶;石墨烯;氧化石墨烯;Nafion;