本文制備了一種含有氧化石墨烯(GO)、化學(xué)還原氧化石墨烯(CrGO)和熱還原氧化石墨烯(TrGO)的纖維素氣凝膠，用于研究其力學(xué)、電學(xué)性能和細(xì)觀(納米)結(jié)構(gòu)特征。通過FT-IR光譜和EDS分析跟蹤了還原過程對(duì)纖維素/GO氣凝膠的影響，證實(shí)了還原過程的完成——碳/氧(C/O)比值顯然說明了這一點(diǎn)。利用SEM顯微照片研究了多孔結(jié)構(gòu)的形成，汞-孔隙度測(cè)量法和BET測(cè)試結(jié)果顯示了氣凝膠的細(xì)觀(納米)結(jié)構(gòu)。隨著楊氏模量的增加，碳氧比的提高，其力學(xué)性能得到了改善。研究了不同導(dǎo)電填料的加入對(duì)還原氣凝膠的低導(dǎo)熱性和中等導(dǎo)電性的影響。通過引入一種研究形狀記憶特性的新方法，在水環(huán)境中同時(shí)施加機(jī)械力和電場(chǎng)(不同電壓)，獲得了熱還原氣凝膠最佳的形狀恢復(fù)速率。
圖1. (a)氣凝膠的制備方法，(b)形狀記憶性能的測(cè)量裝置。
圖2. (a) FTIR 光譜, (b) 纖維素的XRD圖譜。
圖3. (a)FT-IR光譜，(b)EDS記錄的C/O比值，(c)氣凝膠的SEM顯微圖。
圖4. (a, b)汞-孔隙度測(cè)量法和(c, d)BET測(cè)試的原始數(shù)據(jù)。
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圖5.纖維素/GO氣凝膠的化學(xué)制備過程及還原過程。
圖6. 試樣的(a)應(yīng)力-應(yīng)變曲線和(b)拉伸性能。
圖7. 樣品的(a, b)電導(dǎo)率，(c)介電常數(shù)，(d)介電損耗。
圖8. 所有樣品的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(a)電壓=0 V, (b)電壓=6V, 和(c)電壓=15V。
相關(guān)研究成果由江南大學(xué)生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室XueliangXiao等人于2022年發(fā)表在Carbohydrate Polymers (https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.119042)上。原文：Subtle devising of electro-induced shape memory behavior for cellulose/graphene aerogel nanocomposite。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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