演讲题目:氧化石墨烯:宏观组装体及复材
内容摘要
氧化石墨烯作为石墨烯重要的前驱体,具有易润湿、易分散、易加工的特性,在溶剂中展现出丰富的动态分子行为,可被认为是一种新型胶体分子,可以通过湿法组装、化学还原以及高温修复的策略,制备出石墨烯纤维、无纺布、薄膜和气凝胶泡沫等多种形式的宏观组装体。团队以氧化石墨烯二维大分子为模型,首次发现了氧化石墨烯纤维的精确可逆融合与分裂现象,展示了该现象在高强碳基纤维制备、动态可逆组装、客体化合物可控释放等领域的应用前景。通过多剪切流场辅助湿法纺丝,创制了高模高导热石墨烯纤维,其模量高达901 GPa,导热率高达1660 W m-1K-1,远高于传统沥青基碳纤维。基于团队发现的石墨液晶慢松弛效应,通过微剪切流场诱导取向,制备了高导热界面材料。以单层氧化石墨烯/聚丙烯腈薄膜为前驱体,利用“基底替换”和协同石墨化策略,制备出大尺寸柔性石墨烯纳米膜,表现出良好的电学(2.04 MS m-1)、热学(1581 W m-1K-1)性能,在电磁屏蔽、红外探测等领域具有巨大应用前景。优异的性能和灵活的结构可设计性,使得石墨烯基材料和器件在环境修复和传感以及能量转换和存储等诸多领域都展现出巨大的应用前景,有助于创造更加绿色、高效、可持续发展的未来。