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公开(公告)号：CN117534869A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311699914.7
申请日：2023-12-12
Applicant: 中国科学院兰州化学物理研究所
Abstract: 本发明公开一种导电、可拉伸聚合物/碳纳米管复合气凝胶的制备方法，该方法包括疏水碳纳米管的亲水化修饰、乳化能力和凝胶能力增强；随后借助Pickering乳液实现修饰后的碳纳米管与液态硅橡胶的原位结合；最后经过冷冻干燥即可得到硅橡胶/碳纳米管复合气凝胶，该复合气凝胶材料解决现有技术中碳纳米材料气凝胶普遍缺乏足够的柔韧性、耐磨性和可拉伸性，容易产生脆性破裂，导致其机械性能不足以及难以加工等缺陷，本发明制备的硅橡胶/碳纳米管复合气凝胶表现出优越的多轴机械性能，包括但不限于在多个方向和角度上的高度可变形性；包括压缩、弯曲、扭曲和拉伸等，以及良好的导电性，在柔性传感领域具有重要用途。
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公开(公告)号：CN116355271B
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202310132150.7
申请日：2023-02-20
Applicant: 中国科学院兰州化学物理研究所
Abstract: 本发明提供了一种石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合气凝胶及其制备方法和应用，涉及石墨烯气凝胶技术领域。本发明借助Pickering乳液法将水溶性GO纳米片与油相PDMS复合，制备稳定的水包油乳液；通过无定向冷冻，使乳液中冰粒在各个方向均匀结晶，得到各向同性多孔结构；之后通过冷冻干燥除去水和多余油相，再将GO还原得到良好的GA结构。本发明采用上述原位结合制备策略，获得了疏水PDMS与亲水GO的“软‑硬”相微观复合的气凝胶材料，充分实现PDMS柔韧性与石墨烯纳米片强度之间良好协同作用，得到的石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合气凝胶具有各向同性结构，且兼具强大的抗压能力、抗疲劳性能、超弹性、良好的易加工性和柔韧性。
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公开(公告)号：CN115010125A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210889028.X
申请日：2022-07-27
Applicant: 中国科学院兰州化学物理研究所
IPC: C01B32/194 , C01B32/198
Abstract: 本发明提供了一种纯石墨烯气凝胶及其制备方法和应用，属于气凝胶材料技术领域。本发明提出一种平衡的方法来制备具有高电导率的纯石墨烯气凝胶，一方面利用绿色化学还原合成功能化水凝胶，另一方面利用碱诱导GO片排列成高度有序的3D结构，同时，还避免了在干燥技术路线上无法扩大生产的难题。本发明通过在碱液中诱导GO排列，利用甲脒亚磺酸(FAS)还原GO形成水凝胶，FAS具有以下优点：(1)安全环保，(2)易得且价廉，(3)还原过程产生硫酸盐和尿素，是常见的反应产物，易于处理，最后通过干燥和退火得到高性能气凝胶，所制备出的纯GA电导率最大为7.4S/m。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118083965A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410017790.8
申请日：2024-01-05
Applicant: 中国科学院兰州化学物理研究所
IPC: C01B32/194 , C01B32/198 , G01L1/18 , B01J13/00
Abstract: 本发明公开了一种具有分级多孔微结构的石墨烯气凝胶及其制备与应用，该方法包含：在氧化石墨烯溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮混合均匀，加入十二烷基硫酸钠搅拌形成泡沫，加入还原剂搅拌均匀；加热还原成水凝胶状态，然后冷冻水凝胶；解冻并置于90℃反应，随后分别利用去离子水和乙醇洗涤，在200℃下快速干燥，于500℃下退火，得到所述具有分级多孔微结构的石墨烯气凝胶。本发明解决了现有技术材料虽然弹性很好，但抗压强度不佳的问题。本发明的石墨烯气凝胶在2.84mg/cm3的超低密度下最大抗压强度高达0.66MPa、电导率高达10S/m和灵敏度高达0.62kPa‑1，同时也具有优异的机械弹性和抗疲劳性能。
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公开(公告)号：CN117264271A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311390544.9
申请日：2023-10-25
Applicant: 中国科学院兰州化学物理研究所
Abstract: 本发明提供了一种海藻酸钠/纳米材料复合气凝胶及其常压制备方法，涉及气凝胶材料技术领域。本发明利用海藻酸钠原位交联冻结纳米材料水分散液泡沫，再通过脱水浴浸泡、常压干燥得到海藻酸钠/纳米材料复合气凝胶。本发明利用海藻酸钠原位交联冻结纳米材料水分散液泡沫；将交联得到的泡沫水凝胶浸泡到脱水浴中，通过脱水浴渗透吸收水凝胶中的绝大部分水，并将剩余的水替换成表面张力小、易挥发的有机溶剂，由此大幅减弱毛细管力，保证水凝胶在常压干燥过程中不收缩，结构保持完整。本发明的方法使用常压干燥，操作简单，可实现气凝胶大面积制备，而且具有一定的通用性，只要能够形成水分散液，一维、二维纳米材料均可与海藻酸钠复合形成气凝胶。
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公开(公告)号：CN115010125B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202210889028.X
申请日：2022-07-27
Applicant: 中国科学院兰州化学物理研究所
IPC: C01B32/194 , C01B32/198
Abstract: 本发明提供了一种纯石墨烯气凝胶及其制备方法和应用，属于气凝胶材料技术领域。本发明提出一种平衡的方法来制备具有高电导率的纯石墨烯气凝胶，一方面利用绿色化学还原合成功能化水凝胶，另一方面利用碱诱导GO片排列成高度有序的3D结构，同时，还避免了在干燥技术路线上无法扩大生产的难题。本发明通过在碱液中诱导GO排列，利用甲脒亚磺酸(FAS)还原GO形成水凝胶，FAS具有以下优点：(1)安全环保，(2)易得且价廉，(3)还原过程产生硫酸盐和尿素，是常见的反应产物，易于处理，最后通过干燥和退火得到高性能气凝胶，所制备出的纯GA电导率最大为7.4S/m。
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公开(公告)号：CN117089110A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202311166323.3
申请日：2023-09-11
Applicant: 中国科学院兰州化学物理研究所
Abstract: 本发明提供了一种导电MXene/PDMS复合气凝胶的制备方法。通过引入具有强乳化能力和凝胶能力的CMC修饰MXene纳米片，从而获得具有乳化能力、凝胶能力和抗氧化能力的CMC‑MXene复合材料；然后借助Pickering乳液法将CMC‑MXene水分散液与PDMS环己烷溶液复合得到稳定的水包油(O/W)乳液体系，解决了油性聚合物链和水溶性MXene纳米片的结合问题；最后将乳液通过冷冻、干燥和热固化成型获得具有高弹性、高抗压强度和可加工性的MXene/PDMS复合气凝胶。
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公开(公告)号：CN116355271A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310132150.7
申请日：2023-02-20
Applicant: 中国科学院兰州化学物理研究所
Abstract: 本发明提供了一种石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合气凝胶及其制备方法和应用，涉及石墨烯气凝胶技术领域。本发明借助Pickering乳液法将水溶性GO纳米片与油相PDMS复合，制备稳定的水包油乳液；通过无定向冷冻，使乳液中冰粒在各个方向均匀结晶，得到各向同性多孔结构；之后通过冷冻干燥除去水和多余油相，再将GO还原得到良好的GA结构。本发明采用上述原位结合制备策略，获得了疏水PDMS与亲水GO的“软‑硬”相微观复合的气凝胶材料，充分实现PDMS柔韧性与石墨烯纳米片强度之间良好协同作用，得到的石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合气凝胶具有各向同性结构，且兼具强大的抗压能力、抗疲劳性能、超弹性、良好的易加工性和柔韧性。
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