石墨烯气凝胶的研究进展.

国内外气凝胶发展现状气凝胶是一种具有多孔结构和极低密度的功能性材料，因其独特的物理和化学性质在各个领域都有着广泛应用。

近年来，随着人们对新型材料需求的增加，气凝胶在国内外的研究与发展也日益受到重视。

一、气凝胶的定义和特点气凝胶是一种由高度交联的凝胶组成的多孔材料，其孔隙结构可调控，并且具有极低密度和良好的绝热性能。

这些特点使得气凝胶成为一种独特的新型材料，被广泛应用于隔热隔音、吸附分离、催化剂载体等领域。

二、国内气凝胶研究现状在我国，气凝胶的研究起步较晚，但近年来取得了显著进展。

许多高校和科研机构开展了气凝胶的制备和应用研究，为我国气凝胶产业的发展奠定了基础。

目前，国内研究重点主要集中在气凝胶的制备方法、性能调控以及应用领域拓展等方面。

1. 气凝胶制备方法目前，国内气凝胶的制备方法主要包括溶胶-凝胶法、超临界干燥法、溶胶凝胶法等。

这些方法的不断改进和优化，使得气凝胶的制备更加简便高效，并且可以调控气凝胶的孔隙结构和物理性能，满足不同领域的需求。

2. 气凝胶性能调控近年来，国内研究人员通过改变气凝胶的成分、控制热处理条件等手段，成功调控了气凝胶的力学性能、绝热性能、吸附性能等重要性能。

这些研究成果为气凝胶在航空航天、建筑节能等领域的应用提供了有力支撑。

3. 气凝胶应用领域拓展除了传统的隔热隔音领域，国内研究人员还开展了气凝胶在光学、催化剂载体等领域的应用研究。

例如，石墨烯气凝胶的制备与性能研究、金属氧化物气凝胶的催化性能等方面均取得了显著成果。

三、国外气凝胶研究现状相较于国内，国外气凝胶的研究历史更为悠久，研究水平也更加成熟。

欧美国家在气凝胶的制备方法、性能表征、应用拓展等方面取得了一系列重要进展，并且在多个领域有着广泛的应用。

1. 气凝胶的制备方法国外研究人员将超临界干燥、溶胶-凝胶等方法应用于气凝胶的制备中，并通过“模板法”、“超分子自组装”等手段实现了气凝胶的结构调控。

这些研究方法为气凝胶的精密制备和应用提供了重要技术支持。

石墨烯的研究现状与发展趋势展望摘要：石墨烯被称之为是神奇材料和万能材料，作为一种产生于新时代的新型材料，其本身具有着不容替代的电学、力学以及光学性能。

为此，本篇文章主要分析了石墨烯在国内外的研究现状，并对其未来的应用与发展趋势做出了展望。

关键词：石墨烯；研究发展；发展趋势一、前言碳材料在人类的发展进程中起到了重要的作用，作为一种十分常见且应用频率较高的材料，碳家族不仅仅有世界上硬度最高的金刚石，同时也有柔韧性极好的石墨烯。

目前石墨烯在世界范围内得到了高度的重视，由于其本身具有着较强的导电、导热性能，同时还拥有着高强度、高机械性以及超薄等优点，因此无论是在当下还是在未来均有着十分广阔的发展前景。

二、石墨烯国内外研究现状（一）国外鉴于石墨烯具有着如此之多的优良性能，因此世界各国都积极投入到了对石墨烯技术和产业化发展的研究之中。

其中，美国、日本等发达国家已经取得了阶段性的研究成果，并在各大企业中投入应用，例如IBM与三星公司均在利用石墨烯来生产电子产品。

整体而言，石墨烯技术在国际领域中已经发展的相对成熟，并且在多个行业中都有着较为深入的应用，逐渐呈现出了领先地位。

自2013年开始，有关于石墨烯的23个项目逐渐进入到大众视野，欧盟正式对外宣布，在未来十年将会投入10亿欧元和100个研究团队来进行石墨烯技术开发。

在美国，有多达三百多项的石墨烯研发项目正在积极进行，基本每项的投资额度均在10~50万美元。

通过初步了解可知，美国所研发的石墨烯技术重点倾向于体积更小且运行速度更快的电子器件。

而日本对于石墨烯行业的研究投入则更大，国家政府不仅大力支持相关企业与教育机构的研发工作，同时还在行业内投入了大量的研究资金。

其中索尼公司也在积极研究石墨烯薄膜技术，研究成果令人期待。

（二）国内相较于发达国家而言，我国对石墨烯技术的研究也并不落后。

早在2009年，中国科学院就已经正式推出了“石墨烯研究专项”，国家政府不仅给予了这一科研项目以强大的资金与政策支持，科技部也鼓励诸多企业和个人加入到石墨烯的研究队伍中，在很短的时时间内，便在石墨烯领域取得诸多进展。

石墨烯气凝胶的用途首先，石墨烯气凝胶在能源领域具有广泛的应用前景。

由于石墨烯气凝胶的高比表面积和优良的导电性能，它可以作为高性能电极材料，用于超级电容器和锂离子电池等储能装置中。

石墨烯气凝胶具有优异的电容特性，能够实现高能量密度和高功率密度的平衡。

此外，石墨烯气凝胶还可以作为催化剂载体，用于催化反应和燃料电池中。

其次，石墨烯气凝胶在环境领域也有很大的应用价值。

由于石墨烯气凝胶具有大孔径和高孔隙度的特点，它可用于吸附和分离气体、液体和固体废物。

例如，石墨烯气凝胶能够高效吸附有机污染物和重金属离子，具有很好的去除水中污染物的能力。

此外，石墨烯气凝胶还可以用于噪声和震动的控制，制备高性能的隔音材料和减振材料。

此外，石墨烯气凝胶还在电子器件中具有重要的应用价值。

石墨烯气凝胶可以作为柔性电子器件的基底材料，用于制备柔性显示屏、电子纸和传感器等。

石墨烯气凝胶还可以用于制备导电墨水，用于喷墨打印和传导油墨的制备。

此外，石墨烯气凝胶还可以用于制备高性能的热界面材料，提高电子器件的热传导性能。

除此之外，石墨烯气凝胶还在航空航天领域有广泛的应用前景。

石墨烯气凝胶可以用于制备轻质耐高温材料，用于制造飞机和火箭的结构零件。

石墨烯气凝胶还可以用于制备隔热材料，用于飞船的保温层和太阳能热发动机的隔热罩。

石墨烯气凝胶还可以用于制备热防护涂层，提高航天器的热稳定性和耐热性。

总之，石墨烯气凝胶具有很多优异的性能，适用于各个领域的应用。

目前，石墨烯气凝胶的研究还处于起步阶段，仍然存在一些挑战，如制备成本高、制备工艺复杂等。

但随着制备技术的进一步发展，石墨烯气凝胶的应用潜力将会得到更大的发挥，为科学研究和工程应用带来更多的创新和突破。

石墨烯气凝胶吸波材料石墨烯气凝胶是一种新型的吸波材料，具有广泛的应用前景。

本文将从石墨烯气凝胶的制备、结构特点和吸波性能等方面进行介绍，并探讨其在电磁波吸波领域的应用前景。

石墨烯气凝胶是由石墨烯纳米片层通过化学还原和凝胶化等方法制备而成的一种多孔结构材料。

石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体材料，具有优异的导电性、热导性和力学性能等特点。

通过对石墨烯进行化学修饰和纳米材料的加入，可以调控石墨烯气凝胶的孔隙结构和物理化学性质，从而实现对特定波段电磁波的吸收。

石墨烯气凝胶的结构特点是其具有高比表面积和多孔结构。

石墨烯纳米片层之间存在大量的孔隙，使得石墨烯气凝胶具有很高的比表面积。

这种特殊的结构使得石墨烯气凝胶能够有效地吸收和散射电磁波，从而实现对电磁波的吸波效果。

石墨烯气凝胶的吸波性能主要取决于其结构特点和成分组成。

石墨烯气凝胶中的石墨烯纳米片层能够有效地吸收电磁波，并将其转化为热能。

同时，石墨烯气凝胶中的纳米材料能够增强电磁波的吸收效果。

因此，通过调控石墨烯气凝胶的成分比例和结构特点，可以实现对特定波段电磁波的高效吸收。

石墨烯气凝胶在电磁波吸波领域具有广泛的应用前景。

首先，石墨烯气凝胶可以应用于电磁波屏蔽材料的制备。

石墨烯气凝胶具有高比表面积和多孔结构，能够有效地吸收电磁波，并将其转化为热能。

因此，将石墨烯气凝胶应用于电磁波屏蔽材料的制备，可以实现对电磁波的有效屏蔽，保护电子设备的安全。

石墨烯气凝胶还可以应用于雷达吸波材料的制备。

雷达吸波材料是一种能够吸收雷达波并将其转化为热能的材料。

石墨烯气凝胶具有优异的导电性和热导性，能够有效地吸收雷达波，并将其转化为热能。

因此，将石墨烯气凝胶应用于雷达吸波材料的制备，可以提高雷达系统的性能和隐身能力。

石墨烯气凝胶还可以应用于无线通信领域。

随着无线通信技术的发展，电磁波对人体健康的影响越来越受到关注。

石墨烯气凝胶具有高效的电磁波吸收能力，可以有效地减少无线通信设备对人体的辐射。

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald116DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.10.116石墨烯气凝胶材料的合成与应用研究现状①张雨涵(南京工业大学 江苏南京 211800)摘 要：近几年来，随着科学技术的飞速发展，我国的石墨烯受到社会各界的广泛关注。

石墨烯在热力学、电力学、动力学方面都有很大的贡献，同时石墨烯在吸附、能量储存、催化剂等各个领域具有广泛的发展前景。

本篇文章以石墨稀气凝胶材料为研究主线，具体阐述了石墨烯气凝胶材料的合成与应用研究现状进行探讨，希望可以对我国石墨烯气凝胶的合成做出贡献。

关键词：石墨烯气凝胶 材料的合成 应用研究现状 吸附性能 可压缩性能中图分类号：TQ427.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)04(a)-0116-02①作者简介:张雨涵（1997—），女，汉族，江苏镇江人，本科，研究方向:材料科学与工程专业。

石墨烯气凝胶在经过高温处理后，对油脂、烷烃、烯烃、炔烃等各种复杂的有机物具有较强的吸附能力。

在对各种有机物进行吸附时，石墨烯气凝胶表现出可循环性，它们在循环利用利用后还有很强的吸附能力。

除了吸附性之外，石墨烯气凝胶还具有疏水性、耐高温、抗过敏等优良特性。

现代社会对石墨烯气凝胶有着广泛的应用，处于最前沿的科研工作者应该不断研究，为我国的科研工作做出贡献。

1 石墨烯与石墨烯气凝胶的具体概念1.1 石墨烯的具体概念石墨烯这种物质是由碳元素构成的，它的化学结构式是C60。

在我们的自然界中，由于碳元素具有较稳定、耐酸性碱性、耐高温、耐腐蚀性等特性，因此碳元素能够构成石墨稀并能够广泛应用于人们的生活中。

石墨烯在21世纪初期被科学家分离出来，我们生活中用来切割玻璃的金刚钻等都是由石墨烯构成的。

1.2 石墨烯气凝胶的具体概念石墨烯气凝胶的特性位于石墨烯和气凝胶之间，它具有高比面积、高电导率、高热导率、高机械性等优点。

聚二甲基硅氧烷石墨烯气凝胶
摘要：
1.聚二甲基硅氧烷（PDMS）简介
2.石墨烯气凝胶简介
3.聚二甲基硅氧烷与石墨烯气凝胶的复合材料优势
4.应用领域及前景展望
正文：
聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种常见的硅橡胶材料，具有优异的生物相容性、低摩擦系数和良好的化学稳定性。

石墨烯气凝胶则是一种具有高比表面积、高导电性和优异力学性能的纳米材料。

将这两种材料结合起来，制备聚二甲基硅氧烷/石墨烯气凝胶复合材料，可以充分发挥两者的优势，实现性能的互补。

聚二甲基硅氧烷（PDMS）在生物医学、电子器件、光学领域等方面具有广泛应用。

石墨烯气凝胶由于其高比表面积和优异的力学性能，被视为具有巨大潜力的功能材料。

将这两种材料复合，可以提高复合材料的力学性能、电导率和热稳定性。

聚二甲基硅氧烷/石墨烯气凝胶复合材料在以下几个方面表现出优异性能：
1.力学性能：石墨烯的加入可以显著提高聚二甲基硅氧烷的力学性能，使其更具韧性和耐磨性。

2.电导率：石墨烯气凝胶具有高导电性，将其与聚二甲基硅氧烷复合，可提高复合材料的电导率。

3.热稳定性：石墨烯的加入可以提高聚二甲基硅氧烷的热稳定性，使其在高温环境下仍具有良好的性能。

4.生物相容性：聚二甲基硅氧烷本身具有优异的生物相容性，石墨烯气凝胶也具有良好的生物相容性，因此复合材料在生物医学领域具有广泛的应用前景。

5.摩擦性能：石墨烯的加入可以降低复合材料的摩擦系数，提高其耐磨性能。

聚二甲基硅氧烷/石墨烯气凝胶复合材料在多个领域具有广泛的应用前景，如能源存储设备、传感器、生物医学、航空航天等。

Advanced Materials Industry38国外气凝胶材料研究进展■ 文/江 洪 王春晓 中国科学院武汉文献情报中心气凝胶是世界上密度最小的固体，密度仅为3.55k g /m 3，也被称为“固态的烟”，具有膨胀作用、离浆作用等，还具有高比表面积、绝热等特征。

气凝胶材料在20世纪30年代由美国塞缪尔·基斯勒（Samuel Kistler）教授采用超临界干燥方法制备而成。

气凝胶自身的结构和性能使其具有重要的应用价值，广泛应用于服饰、建筑、环保等众多领域。

本文对国外气凝胶材料的制备工艺和应用进展进行介绍。

1 不同气凝胶材料的制备1.1 纤维素气凝胶纤维素是自然界中一种可再生的绿色生物质材料，其广泛存在于植物和部分海洋生物中。

纤维素气凝胶是以纤维素作为原材料制备而成，这种材料具有生物降解等环保特性。

纤维素气凝胶种类丰富，如细菌纤维素气凝胶、纳米纤维素气凝胶，其制备工艺通常都包含冷冻干燥等流程。

法国国家科学研究中心G a v i l l o n等人[1]将纤维素材料溶解于氢氧化钠溶液中，制备了一种新型高度多孔纯纤维素气凝胶材料，其内部比表面积在200～300m 2/g左右，密度在0.06～0.3g/cm 3之间。

科罗拉多大学Blaise等[2]人利用啤酒酿造工业的废弃物作为培养基，将使用醋酸杆菌制备出的细菌纤维素，再通过超临界干燥法等方法制备出一种细菌纤维素气凝胶材料，具有低热导率的特征，并提出未来使用食物垃圾作为培养基来提高生产力。

德国航空航天中心Schestakow等人[3]首先使用微晶纤维素作为原材料制备一种气凝胶，然后通过使用普通溶剂如水、乙醇、异丙醇或丙酮等溶剂将气凝胶进行再生，制备出了一种浓度为1%～5%（质量分数）的纤维素气凝胶，通过扫描电镜对这些气凝胶的收缩、比表面积、密度以及微观结新材料产业 NO.02 202139构和力学性能进行了表征，结果表明用丙酮再生的纤维素气凝胶的比表面积比用水再生的纤维素气凝胶高出60%。