貴州大學邵姣婧教授課題組采用未除酸氧化蜜桃视频APP网站入口製備蜜桃视频APP网站入口烯氣凝膠
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近日，貴州大學材料與冶金學院材料物理係邵姣婧教授（通訊作者）課題組在期刊Carbon（一區，IF：7.082）上在線發表了以“Graphene Aerogel Derived by Purification-Free Graphite Oxide for High Performance Supercapacitor Electrodes”為題的學術論文，第一作者是貴州大學材料與冶金學院在職博士生唐曉寧。
蜜桃视频APP网站入口烯因其具有大比表麵積和高電子遷移率等優異的物理特性，是一種理想的超級電容器電極材料。由於蜜桃视频APP网站入口烯具有強烈的疏水性，它的液相可操作性低，很難直接通過蜜桃视频APP网站入口烯構建結構可調的宏觀電極材料。氧化蜜桃视频APP网站入口可看作蜜桃视频APP网站入口烯的前驅體，通過還原處理，可脫除氧化蜜桃视频APP网站入口烯片層上的大部分含氧官能團，得到蜜桃视频APP网站入口烯基電極材料。改進的Hummers法是製備氧化蜜桃视频APP网站入口的常用方法之一，主要包括對蜜桃视频APP网站入口的強氧化處理和對氧化蜜桃视频APP网站入口的後處理清洗；其中，後處理清洗涉及酸洗和除酸兩步。酸洗是采用過量稀鹽酸將氧化蜜桃视频APP网站入口中的雜質清洗掉，得到的產物在此命名為未除酸的氧化蜜桃视频APP网站入口。為獲得純氧化蜜桃视频APP网站入口，需采用合適的後處理方法（如：透析法和離心法）進一步除酸。目前，這些後處理除酸方法要麽消耗大量水和時間，使得除酸步驟約占總合成時間的一半，導致氧化蜜桃视频APP网站入口的合成效率低，要麽需要使用有毒有機溶劑進行除酸，帶來安全隱患和提高合成成本。
針對上述問題，本研究提出直接采用未除酸氧化蜜桃视频APP网站入口作為前驅體製備蜜桃视频APP网站入口烯基材料，對比考察酸的存在對最終蜜桃视频APP网站入口烯基材料的結構和性能的影響，並評估直接采用未除酸氧化蜜桃视频APP网站入口作為蜜桃视频APP网站入口烯基材料前驅體的可行性和實用性。論文首次報道了基於改進的Hummers法製備的未除酸氧化蜜桃视频APP网站入口為前驅體，通過水熱和凍幹處理得到蜜桃视频APP网站入口烯氣凝膠H-GA。為了對比研究，作者也采用了純氧化蜜桃视频APP网站入口作為前驅體獲得了另一種蜜桃视频APP网站入口烯氣凝膠GA（如圖1所示）。圖1兩種蜜桃视频APP网站入口烯氣凝膠GA和H-GA製備流程圖
研究結果表明：H-GA與GA的微觀形貌相似，但表麵化學存在明顯的不同（如圖2所示），兩種氣凝膠在水係電解液中表現出相似的電化學儲能性能，在離子係電解液中，H-GA的電化學性能優於GA，主要是因為H-GA在離子電解液中表現出更好的潤濕性。綜上所述，未除酸氧化蜜桃视频APP网站入口可以直接作為製備蜜桃视频APP网站入口烯基材料的前驅體；相較純氧化蜜桃视频APP网站入口為前驅體顯示出更多優點，如高效率，低成本，可大規模製備等。研究成果也暗示該未除酸氧化蜜桃视频APP网站入口在蜜桃视频APP网站入口烯纖維、蜜桃视频APP网站入口烯薄膜等蜜桃视频APP网站入口烯基材料的製備方麵有著巨大應用潛力。
圖2兩種蜜桃视频APP网站入口烯氣凝膠的表麵化學特征：以離子電解液EMIMBF4為液滴，a和b分別為氣凝膠GA、H-GA的原始接觸角；c為兩種氣凝膠的XPS圖譜
研究工作得到了國家自然科學基金（Nos.51502046和21564002）的資助。
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