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石墨烯的组装和织构调控:碳功能材料的液相制备方法
  • ISSN号:0023-074X
  • 期刊名称:《科学通报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ127.11[化学工程—无机化工]
  • 作者机构:[1]天津大学化工学院,绿色合成与转化教育部重点实验室,天津300072, [2]清华大学深圳研究生院深圳市炭功能材料工程实验室,深圳518055
  • 相关基金:国家自然科学基金(51372167)和国家重大科学研究计划(2014CB932400)资助
中文摘要:

石墨烯是sp^2杂化碳质材料的基本结构单元,为构筑具有特定结构和功能的碳质材料带来新的契机.通过石墨烯/氧化石墨烯的液相组装和组装体织构的二次调控可以实现新颖碳功能材料的可控制备,这种液相制备方法实现了碳结构单元在溶液相直接自组装构建固相碳质材料.相比较而言,碳功能材料制备的经典方法,如固相炭化方法侧重干材料宏观尺度的结构和形态调控(如炭纤维),气相沉积方法长于在微观层面实现材料结构控制(如碳纳米管);而这种基于石墨烯自组装的液相制备方法架起了从微观到宏观的桥梁,实现了材料介观织构的精确构建.结合本课题组近年来的研究工作,本文对与石墨烯相关的液相结构组装和组装体织构调控方面的研究进展进行了简要评述和前景展望,并着重介绍了几种新颖的石墨烯基多孔碳功能材料.

英文摘要:

Graphene is a basic unit for various types of sp^2 carbon forms and its emergence brings new opportunities to construct carbonaceous materials with desired structure and function. Controlled preparation of novel carbonaceous functionalized materials can be achieved by graphene/graphene oxide assembly in solution and texture tuning. That is, solid carbon materials can be directly constructed from graphene sheets in liquid by solution-processing methods. Conventional carbonization of solids focuses on tuning macroscale morphology (e.g., carbon fiber), while vapor deposition to prepare nanocarbons allows structural control at the microscale (e.g., carbon nanotubes). In comparison, solution-processing methods to construct graphene macroassemblies bridge between micro- and macrosystems, so have the evident advantage of mesoscale texture control of final materials. Combined with our recent work, this review summarizes the development of solution-processed assemblies and texture tuning of graphene-based macroforms with emphasis on several novel graphene-based porous materials, and is concluded by discussing the prospects of this field.

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期刊信息
  • 《科学通报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院
  • 主编:周光召
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:csb@scichina.org
  • 电话:010-64036120 64012686
  • 国际标准刊号:ISSN:0023-074X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1784/N
  • 邮发代号:80-213
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:81792