Highly anisotropic graphene aerogels fabricated by calcium ion-assisted unidirectional freezing for highly sensitive sensors and efficient cleanup of crude oil spills

材料科学 石墨烯 化学工程 吸附 各向异性 多孔性 多孔介质 离子 纳米技术 复合材料 有机化学 化学 光学 物理 工程类
作者
Pengfei Liu,Xiaofeng Li,Xiyuan Chang,Min Peng,Chao Shu,Yongji Li,Yu Kang,Zhong‐Zhen Yu
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:178: 301-309 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2021.03.014
摘要

Anisotropic graphene aerogels (GAs) are usually fabricated by unidirectional-freezing with graphene oxide (GO) dispersion as the precursor. However, polymer additives or pre-gelation are usually required to enhance the anisotropic architectures, which often cause attenuations in electrical conductivity and shape control accuracy. Herein, we demonstrate a calcium ion-assisted unidirectional-freezing approach for fabricating highly anisotropic GAs by unidirectionally freezing aqueous suspensions of GO with a trace amount of calcium ions, followed by freeze-drying and thermal reduction. The calcium ions could slightly crosslink GO sheets by coordination, and hence reduce the interaction between GO sheets and in situ grown ice pillars, benefiting vertical alignment of the GO sheets. After freeze-drying to sublime these ice pillars, high-temperature annealing is adopted to thermally reduce the anisotropic GO aerogels by removing their oxygen-containing groups, resulting in highly anisotropic GAs. The lightweight and anisotropic GA exhibits excellent sensitivity and durable reversibility as a piezoresistive sensor because of its highly aligned porous architecture. Furthermore, GA exhibits prominent adsorption capacity for many organic pollutants from wastewaters. Interestingly, the vertically aligned porous structure of GA enhances its solar-light absorption and solar-thermal energy conversion, making GA efficient in decreasing the viscosity of crude oil and thus enhancing its adsorption capacity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
林一二完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
季宇发布了新的文献求助10
1秒前
zlh发布了新的文献求助10
1秒前
美好的小笼包完成签到,获得积分10
1秒前
wangguoxi发布了新的文献求助10
1秒前
等待完成签到 ,获得积分10
2秒前
xlh发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
MRIG发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
kikOreo完成签到,获得积分10
5秒前
LILI发布了新的文献求助10
5秒前
early发布了新的文献求助50
5秒前
6秒前
迷路曼荷完成签到,获得积分10
6秒前
受伤天寿发布了新的文献求助50
7秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
7秒前
二丙发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
火星上的香烟完成签到,获得积分10
8秒前
黑猫警长发布了新的文献求助10
8秒前
hadiyyy发布了新的文献求助10
8秒前
研友_VZG7GZ应助snowman采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.4应助Miya_han采纳,获得10
8秒前
8秒前
无花果应助感动函采纳,获得10
8秒前
9秒前
Edwards完成签到,获得积分10
9秒前
科目三应助2d3y采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
奋斗完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Perfectionism in School 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7728602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9280854
关于积分的说明 20139844
捐赠科研通 7306093
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3302845
关于科研通互助平台的介绍 2455931
邀请新用户注册赠送积分活动 2311002