關於石墨烯液晶研究獲新進展

清華大學石高全課題組在中科院上海光源X射線小角散射光束線站的支持下,在石墨烯液晶研究領域獲重要進展。

氧化石墨烯已成功用於制備高強度石墨烯纖維及薄膜。普通尺寸的氧化石墨烯,形成高取向的向列相液晶需要很高的濃度,但高濃度卻不適合制備低密度的石墨烯氣凝膠。因此研究出新方法能使氧化石墨烯在低濃度下形成液晶來制出取向石墨烯氣凝膠是問題的關鍵所在。

研究人員向氧化石墨烯溶液中加入堿,誘導氧化石墨烯在較低濃度下形成高取向的向列相液晶,然後研究加堿前後氧化石墨烯溶液的小角X射線散射圖像變化,確認瞭堿誘導氧化石墨烯液晶更加有序。研究人員對堿誘導的氧化石墨烯液晶進行水熱還原和冷凍幹燥,制備出瞭石墨烯氣凝膠。通過掃描電子顯微鏡觀察,這種石墨烯氣凝膠繼承瞭氧化石墨烯液晶的高度取向結構,展現出像木材年輪般的高取向同心圓結構。同時這種取向結構也給予瞭氣凝膠較好的壓縮回彈性,從而使氣凝膠可被應用於形變傳感器。

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