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《先进材料》报道俞建勇院士、丁彬教授研究团队关于超轻生物质衍生碳基纳米纤维气凝胶的最新研究成果
发布人:曹谦芝  发布时间:2017-11-09   浏览次数:127

近日,赌钱游戏平台俞建勇院士、丁彬教授领衔的纳米纤维研究团队继开发出超轻、超弹有机纳米纤维气凝胶之后(成果发表在Nature CommunicationsACS Nano上),又在超轻生物质衍生碳基纳米纤维气凝胶研究上取得了突破性进展,成果论文以超弹性和高压力敏感性超轻生物质衍生碳基纳米纤维气凝胶Ultralight Biomass-Derived Carbonaceous Nanofibrous Aerogels with Superelasticity and High Pressure-Sensitivity)为题发表在20161116日的《先进材料》(Advanced Materials,影响因子18.96)杂志上,赌钱游戏平台为唯一署名单位。该项成果利用纳米纤维三维网络重构新方法将静电纺纳米纤维和新型生物质碳源构建为超轻质、超弹性碳基纳米纤维气凝胶,该气凝胶具有类蜂巢网孔结构,且其固态材料密度仅为0.14mg/cm3。同时,研究成果被选为封面论文且其访问量位于当月Advanced Materials访问量排行榜的第6位。

研究成果被选为杂志封面

超轻质碳基气凝胶因具有体积密度低、导电率高、孔隙率高、比表面积大等特性在电学、生物医用、环境和能源等领域具有广阔的应用前景。同时,采用生物质代替化石燃料为碳源制备碳基气凝胶,不仅具有制备工艺简单、生产能力高等优点,还有望合理利用生物质、为存储碳能源和避免直接废弃对环境的污染提供新的思路。近年来,科研人员通过以不同的生物质材料(如细菌纤维素、棉花、冬瓜等)为碳源制备了多种碳基纳米纤维气凝胶,这些气凝胶的密度均大于3mg/cm3,而此次赌钱游戏平台研发的生物质衍生碳基纳米纤维气凝胶密度仅为0.14mg/cm3

超轻特性及蜂巢网孔结构展示

该生物质衍生碳基纳米纤维气凝胶不仅具有超轻特性,其压缩回弹性也十分优异,经过1000次循环压缩后塑性形变仅为4.3%,较传统的生物质衍生碳基气凝胶提升了4倍。该生物质衍生碳基气凝胶的导电率达0.21S/cm,是现有同等密度生物质衍生碳基气凝胶的10倍。气凝胶连通的蜂巢状网孔结构和高导电率使气凝胶对微小压力具有高灵敏响应特性,最低可检测一颗黄豆产生的压力(10Pa)。此外,该气凝胶还可实现对人体颈动脉脉搏的实时监测,因而有望用于可穿戴电子设备(如健康监测仪、纳米机器人、人工皮肤等)领域。 

生物质衍生碳基纳米纤维气凝胶对微小压力感应及颈动脉脉搏测试

目前,纳米纤维研究团队正致力于全碳纳米纤维气凝胶、全陶瓷纳米纤维气凝胶等的开发及应用性能的研究,同时也在进一步开发大规模生产的快速制备工艺,使这种超轻纤维气凝胶材料能够走出实验室,早日实现其产业化应用。

团队还将科学研究与人才培养紧密结合,此次发表的成果论文第一作者和第二作者为该团队博士研究生斯阳和王雪琴,团队的研究工作得到了国家自然科学基金及真实赌钱游戏平台网站励志计划项目等的支持。


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