东华大学：轻质纤维素纳米纤丝/还原氧化石墨烯气凝胶用于EMI屏蔽

成果简介

图文导读

图1、a) 单向气凝胶的制造过程示意图。b) 单向冷冻过程的图示。c) u-CNF 1 /还原氧化石墨烯 (rGO) 的数字图像。

图2、从不同方向观察复合气凝胶的的扫描电子显微镜 (SEM) 图像

图3、a) X射线衍射 (XRD) 图案和 c) 纤维素纳米原纤维 (CNF)、氧化石墨烯 (GO)、CNF1 /GO 和 CNF1 /还原GO(rGO) 在热解后的X 射线光电子能谱 (XPS) 光谱在 700°C。

b) CNF 1 /GO 和CNF 1 /rGO 不同温度处理的拉曼光谱。

d) CNF/rGO在700 °C下热解后的XPS光谱，CNF和GO的质量比不同。

e,f) 在700 °C 热解后CNF 1 /GO和CNF 1 /rGO的C1s区域。

图4、a) c-CNF1/还原氧化石墨烯（rGO）和u-CNF1/rGO在不同方向的应力-应变曲线。

b) 不同纤维素纳米纤维（CNF）和氧化石墨烯（GO）质量比的u-CNF/rGO的径向应力-应变曲线。

c) u-CNF1/rGO 在径向上的循环压缩曲线。

d) u-CNF1/rGO 在径向压缩到不同应变时的应力-应变曲线。

图5、不同纤维素纳米纤维（CNF）和氧化石墨烯（GO）质量比的u-CNF/还原氧化石墨烯（rGO）的电导率，以及不同温度下热解后u-CNF 1 /rGO的电导率（插入：图表与 u-CNF 1 /rGO连接的 LED 灯）。

图6、a）u-CNF/还原氧化石墨烯（rGO）与其他多孔材料的电磁干扰（EMI）屏蔽性能的比较。b) 显示典型 EMI 屏蔽材料之间比较的雷达图。电磁 (EM) 波在气凝胶上传输的示意图：c) u-CNF/rGO，和 d) c-CNF/rGO。

小结

总之，采用单向冷冻铸造方法制备了具有各向异性结构的轻质CNF/rGO复合气凝胶。单向复合气凝胶在径向的压缩回弹性和EMI屏蔽性能优于常规气凝胶。对于获得的各向异性气凝胶，高孔隙率赋予它们在 X 波段频率范围内的良好吸收能力。此外，还讨论了CNF和GO的质量比对复合气凝胶性能的影响。该研究拓宽了CNF和GO在功能材料中的应用，并在此研究的基础上探索了复合气凝胶的隔热、阻燃和自清洁等多功能性。

文献：

https://doi.org/10.1002/admi.202101437