氟化石墨

p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "2004年，Andre Geim和Konstantin Novoselov分离出当前知名度最高的二维材料——石墨烯，并获得2010年诺贝尔奖。作为石墨烯的重要衍生物，氧化石墨烯可以通过预先对石墨进行氧化，然后再剥离石墨层而获得。随着剥离程度的不同，氧化石墨烯一般具有单层、双层、三层以及少层（一般为2-5层）和多层（6-10层）结构。由于氧化石墨烯具有的独特二维结构以及优异的电学性能、光学性能以及化学活性等特性，使得其在超级电容器、透光薄膜、催化触媒以及抗菌净化等诸多领域具有广泛的应用前景。同时，由于氧化石墨烯生产成本低廉，原料易得，同时拥有大量的羧基、羟基和环氧基等诸多含氧基团（图1），因此比其他碳材料更具竞争优势。目前，全球拥有成千上万的研究人员从事氧化石墨烯材料研发工作，很多中国高校和研究所都有这样的研究团队或研究人员。世界上有数千家公司在研发氧化石墨烯产品，包括众多的中国公司。/span/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/77331f4f-7c4e-493b-adce-d0c4c84bb86d.jpg" title="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析1.png" alt="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析1.png" style="text-align: center text-indent: 0em max-width: 100% max-height: 100% "//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong图1 氧化石墨烯结构示意图（a）和HRTEM图（b）/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "由于材料的尺寸、形状与材料的性能有着密切的关系，粒径是纳米材料最重要的表征参数之一。因此，获得尺寸及形状规则均一的氧化石墨烯纳米材料对于拓宽其应用领域，非常重要。然而，目前的制备技术一般获得的氧化石墨烯材料其尺寸以及形状均具有多分散性的特点。因而需要对产物进行处理，以获得尺寸及形状规则均一的氧化石墨烯纳米材料。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="font-size: 20px "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "氧化石墨烯粒径调控技术/span/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前，针对于尺寸及形状多分散性的氧化石墨烯材料，其粒径调控技术主要有以下几种，现分别作简单介绍如下：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1）氧化切割法/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在石墨的氧化过程中，就石墨的内部碳原子而言，在氧化的开始阶段，石墨的sp2杂化结构将转变为sp3杂化结构，形成呈线状分布的环氧基，而后续的氧原子为了维持体系的稳定，将在环氧基线状分布的基础上，原位形成环氧基对。由于羰基比环氧基对的能量低，从而使得羰基在结构中具有更好的稳定性。因此，在氧化过程中，形成的环氧基对将原位转变为羰基，从而导致碳碳键断裂。如此循环，从而实现对石墨片的切割细化。而对于石墨边缘的碳原子而言，氧原子将首先与其结合并使石墨本身的碳碳键断裂，形成羰基。随着氧化反应的继续进行，从体系稳定性角度（能量最低），后续的氧原子将与内层（而非相邻）的碳原子结合形成碳氧键，同时再使内部碳碳键断裂。如此反复，进而实现对石墨片的切割作用。而该切割作用即可实现对氧化石墨烯产物粒径的调控优化。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2）离心筛选法/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "离心筛选技术是在离心力的作用下，利用被离心样品物质的沉降系数、浮力、密度的差别，进行分离、浓缩、提取制备样品。作为一种高效便捷的分离技术，离心筛选已被广泛应用于固/液混合物的分离提纯等领域。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在离心力场中，悬浮分散在水中不同粒径尺寸的氧化石墨烯会受到离心力的作用，而发生不同程度的沉降运动。通常，粒子的沉降速度与其粒径的平方成正比关系。也就是说，大粒子的沉降速度将大大快于小粒子。因此，通过高速离心，可以明显改善氧化石墨烯的粒径尺寸分布优化。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong3）超声细碎法/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "采用超声细碎技术，可明显加速多层氧化石墨烯的剥离，从而提高单层或少层氧化石墨烯的产率，同时对于细碎氧化石墨烯粒径尺寸以及优化其尺寸分布具有重要的作用。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在适当的超声处理阶段，来源于超声波的震荡力会破坏氧化石墨烯之间的团聚（亦有利于层间剥离），同时粉碎细化氧化石墨烯，从而导致随着超声处理时间的延长，出现氧化石墨烯粒径尺寸的减小以及尺寸分布的窄化。当继续延长超声处理时间，由于此时的超声震荡力不足以再粉碎细化已经形成的较小尺寸的氧化石墨烯。因此，增加超声处理时间将不会再对氧化石墨烯的粒径尺寸起到粉碎细化作用。因此，在超声处理细化及优化氧化石墨烯粒径尺寸及其分布的过程中，存在临界处理时间。为了获得粒径尺寸及其分布满足需求的氧化石墨烯，必需选择适当的超声处理时间。/pp style="text-align: center text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) font-size: 20px "strong氧化石墨烯粒径测试方法/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "现阶段，针对于氧化石墨烯材料粒径的表征方法众多，现简要介绍几种常用的测试方法如下：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1）扫描电子显微镜 (Scanning Electron Microscopy, SEM) /strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "SEM利用电子和物质的相互作用，以获取被测样品的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构等。SEM是对纳米材料尺寸和形貌研究最常用的方法。因此，该方法也常常用来测试表征氧化石墨烯的粒径尺寸状态（图2）。该方法是一种颗粒度观测的绝对方法，具有可靠性和直观性。但是，该方法的测量结果缺乏整体统计性，同时对一些不耐强电子束轰击的样品较难得到准确的结果。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/2a229252-f9c9-4537-9cb1-70fd8162027b.jpg" title="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析2.jpg" alt="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析2.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong图2 氧化石墨烯粒径SEM图span style="text-indent: 2em " /span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2）透射电子显微镜 (Transmission Electron Microscope, TEM)/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "TEM是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子发生碰撞而产生散射，从而形成明暗不同的影像。TEM分辨率为0.1～0.2 nm，放大倍数为几万～百万倍，可用于观察超微结构。TEM是对纳米材料形貌、粒径和尺寸进行表征的常规仪器。该方法可直接观察氧化石墨烯材料的形貌和测定粒径大小（图3），具有一定的直观性与可信性。但是TEM测试的是材料局部区域观察的结果，具有一定的偶然性及统计误差，需要利用一定数量粒子粒径测量，统计分析而得到纳米粒子的平均粒径。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/b29af068-e379-4d3f-a146-92cc98809d46.jpg" title="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析3.jpg" alt="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析3.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong图3 氧化石墨烯粒径TEM图/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong3）原子力显微镜 (Atomic Force Microscope, AFM)/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "AFM是利用测量探针与样品表面相互作用所产生的信号， 在纳米级或原子级水平研究物质表面的原子和分子的几何结构及相关性质的分析技术。AFM能直接观测纳米材料表面的形貌和结构。AFM测量粒子直径范围约为0.1nm~数十纳米，在得到其粒径数据的同时，即可观察到纳米粒子三维形貌。因此，该方法也常常用来测试表征氧化石墨烯的粒径形貌特征（图4）。同时，AFM可在真空、大气、常温等不同外界环境下工作，也不需要特别的制样技术，探测过程对样品无损伤，可进行接触式和非接触式探测等。但是，AFM测试观察范围有限，得到的数据不具有统计性，较适合测量单个粒子的表面形貌等细节特征。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/4ed4956d-b4ef-44ed-b765-1c76561c107e.jpg" title="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析4.jpg" alt="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析4.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong图4 氧化石墨烯粒径AFM图/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong4）动态光散射 (Dynamic Light Scattering, DLS)/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "光通过胶体时，粒子会将光散射，在一定角度下可以借助于科学仪器检测光信号。DLS即通过测量样品散射光强度的起伏变化，而得出样品的平均粒径及粒径分布信息。DLS适用于氧化石墨烯工业化产品粒径的检测，测量粒径范围为1 nm~5 μm。该方法能够快速获得精确的粒径分布，重复性好，测试取样量较大，测试结果具有代表性。但是，其测试结果受样品的粒度以及分布影响较大，只适用于测量粒度分布较窄的颗粒样品，且测试中易受粒子团聚和沉降的影响。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong5）拉曼光谱法 (Raman) /strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "拉曼光谱法基于拉曼效应的非弹性光散射分析技术，拉曼频移与物质分子的转动和振动能级有关，不同的物质产生不同的拉曼频移。利用拉曼光谱可以对纳米材料进行分子结构、键态特征分析、晶粒平均粒径的测量等。因此，该方法也常常用来测试表征氧化石墨烯的晶粒平均粒径（图6）。拉曼光谱法灵敏度高，不破坏样品，方便快速。但是也存在测试结果易受光学系统参数等因素的影响，而且傅里叶变换光谱分析常出现曲线的非线性问题等不足。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/43519652-3c6c-44a6-8ea6-9b86f2893737.jpg" title="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析6.jpg" alt="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析6.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong图6 氧化石墨烯粒径Raman图/strong/pp style="text-align: center text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) font-size: 20px "strong总结/strong/spanbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前，针对于尺寸及形状多分散性的氧化石墨烯纳米材料，其粒径调控技术主要有氧化切割法、离心筛选法、超声细碎法等。同时，纳米材料粒度的测试方法众多，不同的粒度分析方法均有其一定的适用范围以及对应的样品处理方法。因此，在实际检测时，应综合考虑材料的特性、测量目的、经济成本等多方面因素，确定最终选用适当的氧化石墨烯粒径测试方法。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "参考文献：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "[1] Su C, Loh K P. Carbocatalysts: graphene oxide and its derivatives [J]. Accounts of Chemical Research, 2013, 46 (10): 2275-2285./pp style="text-align: justify text-indent: 2em "[2] Erickson K, et al. Determination of the local chemical structure of graphene oxide and reduced graphene oxide[J]. Advanced Materials, 2010, 22(40): 4467-4472./pp style="text-align: justify text-indent: 2em "[3] Bianco A, et al. All in the graphene family-A recommended nomenclature for two-dimensional carbon materials [J]. Carbon, 2013, 65: 1-6./pp style="text-align: justify text-indent: 2em "[4] He Y, et al. Preparation and electrochemiluminescent and photoluminescent properties of a graphene oxide colloid [J]. Carbon, 2013, 56: 201-207./pp style="text-align: justify text-indent: 2em "[5] Li Z, et al. How graphene is cut upon oxidation? [J]. Journal of the American Chemical Society, 2009, 131(18): 6320-6321./pp style="text-align: justify text-indent: 2em "[6] Fan T, et al. Controllable size-selective method to prepare graphene quantum dots from graphene oxide[J]. Nanoscale research letters, 2015, 10(1): 55./pp style="text-align: justify text-indent: 2em "[7] Khan U, et al. Size selection of dispersed, exfoliated graphene flakes by controlled centrifugation[J]. Carbon, 2012, 50(2): 470-475./pp style="text-align: justify text-indent: 2em "[8] Zhao J, et al. Efficient preparation of large-area graphene oxide sheets for transparent conductive films[J]. ACS nano, 2010, 4(9): 5245-5252./pp style="text-align: justify text-indent: 2em "[9] Krishnamoorthy K, et al. The chemical and structural analysis of graphene oxide with different degrees of oxidation[J]. Carbon, 2013, 53: 38-49./pp style="text-align: justify text-indent: 2em "[10] Hu X, et al. Effect of graphite precursor on oxidation degree, hydrophilicity and microstructure of graphene oxide [J]. Nano, 2014, 9(3): 14500371-8./pp style="text-align: justify text-indent: 2em " /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "作者简介：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 150px height: 196px float: left " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/cba3ceb4-db0b-42e1-a0b4-d802034691c1.jpg" title="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析7.jpg" alt="胡学兵：氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析7.jpg" width="150" height="196" border="0" vspace="0"/胡学兵，博士，硕士研究生导师。2014年博士毕业于中国科学院上海硅酸盐研究所，现就任景德镇陶瓷大学教授。2008年和2017年分别在法国欧洲膜研究所和英国诺丁汉大学从事学术研修工作。主要从事面向环境、能源等应用的功能化石墨烯新材料及分离膜材料的研究开发工作。先后主持国家自然科学基金、江西省青年科学基金重大项目和江西省科技计划项目等各类项目10余项。2016年荣获中国科学技术协会全国科技工作者创新创业大赛金奖（江西省唯一），2017年荣获中国科学院开放基金项目一等奖，2018年“儒乐杯”江西省青年科技创新项目大赛全省前8强。先后在《Journal of Membrane Science》、《RSC Advances》、《Applied Surface Science》、《Journal of Porous Materials》、《Materials Letters》等期刊上发表学术论文67篇（SCI/EI收录39篇）。申请国家发明专利15项，已授权13项。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "12月18日，胡学兵教授将亲临由仪器信息网组织的strongspan style="text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) "“a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) "第二届‘纳米表征与检测技术’公益网络研讨会/span/a”/span/strong，更深入地讲解氧化石墨烯粒径尺寸测试表征技术，机会难得，业内同仁和莘莘学子可以点击下方图片或链接报名参会，与胡教授互动交流。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strongspan style="text-indent: 2em "免费报名地址：/span/strong/spana href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target="_self" style="text-decoration: underline "strongspan style="text-indent: 2em "https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2//span/strongstrongspan style="text-indent: 2em "/span/strong/a/pp style="text-align: center "span style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target="_self"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 246px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/2206666c-651c-4189-ae79-e6c91973e92d.jpg" title="540_200.jpg" alt="540_200.jpg" width="664" height="246" border="0" vspace="0"//a/span/p

近日，中国科学院大连化学物理研究所热化学研究组研究员史全团队通过合成策略开发出一种具有高光热转换效率的石墨烯基复合相变材料。该复合相变材料具有优异的相变性能和光热转换能力，为大规模制备石墨烯基光热转化复合相变材料提供了新思路。　　石墨烯基复合相变材料能够解决相变材料相变过程中的泄漏问题，并具有优异的光吸收能力，在太阳能热转换和存储领域具有潜力。然而，目前石墨烯基复合相变材料的制备方法涉及多步过程，通常较为复杂、耗时耗能，阻碍了其进一步的应用。基于此，科研人员通过简单直接的一步法策略，将聚乙二醇相变材料原位填充到氧化石墨烯网络结构水凝胶中，构建出石墨烯基定型复合相变材料。该复合相变材料具有高的相变材料负载量（95wt%），经历1000个冷热循环后仍可保持稳定的相变焓值（162.8J/g），表现出优异的相变储热性能。此外，该材料还具有出色的光热转化能力，可快速将太阳能转化为热能储存于相变材料中，转化效率最高可达93.7%。　　相关研究成果以One-step Synthesis of Graphene-based Composite Phase Change Materials with High Solar-thermal Conversion Efficiency为题，发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上。研究工作得到中科院洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金、大连化物所创新基金等的支持。　　论文链接

p style="margin-top: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="font-family: " microsoft="" color:="" line-height:=""西班牙艾克斯-马赛大学陶瓷与玻璃研究所（ICV）和微电子与纳米科学研究所的研究人员已使用3D打印的氧化石墨烯支架作为轻质混合结构的基础，该结构保留了许多石墨烯的理想特性，包括导电性和水吸附能力。/span/pp style="margin-top: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="text-indent: 0em "研究人员用醇盐前体溶液渗透了氧化石墨烯支架，以生产杂化结构，这些杂化结构显示出潜在的适用性/spanspan style="text-indent: 0em "，例如污染物去除，水过滤，催化，药物输送以及能量产生和存储。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: center "span style="font-family:arial, helvetica, sans-serif"br style="color: rgb(51, 51, 51) white-space: normal "//spanimg src="https://www.3ddayin.net/uploads/allimg/201214/1-2012140R159223.jpg" alt="" width="620" style="border: 0px color: rgb(51, 51, 51) font-family: " microsoft="" lucida="" sans="" font-size:="" white-space:=""/br style="color: rgb(51, 51, 51) font-family: " microsoft="" lucida="" sans="" font-size:="" white-space:=""/strongspan style="line-height: 2 font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "用于通过渗透3D rGO支架（a，b），用碱性蒸气胶凝（c）和乙醇洗涤（d）来制造二氧化硅（或SiAl）/ rGO杂化物的合成过程示意图。图片来自《欧洲陶瓷学会杂志》。/span/strong/pp style="margin-top: 10px text-indent: 2em "strongspan style="font-family: " microsoft="" color:="" line-height:=""3D打印石墨烯的局限/span/strongbr style="color: rgb(51, 51, 51) font-family: " microsoft="" lucida="" sans="" font-size:="" white-space:=""/span style="font-family: " microsoft="" color:="" line-height:=""/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px "span style="font-family: " microsoft="" color:="" line-height:=""石墨烯是一种碳的同素异形体，已成为与能源生产和微电子学相关的研究以及生物医学和传感等新技术的开发中的常见元素。对该材料的轻质性能，高电导率和导热率以及机械强度非常期望。尽管许多石墨烯的潜力来自于以单层形式部署该材料，但利用石墨烯进行3D打印仍然面临巨大挑战。/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px "span style="font-family: " microsoft="" color:="" line-height:=""但是，弗吉尼亚理工大学和劳伦斯· 利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员在开发出一种高分辨率3D打印方法（涉及将石墨烯分散在凝胶中以制成3D可印刷树脂）之后，采取了进一步措施来利用石墨烯的潜力。 LLNL还与加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的团队合作，研究了用于储能设备中基于石墨烯的气凝胶电极的3D打印技术。/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px "span style="font-family: " microsoft="" color:="" line-height:=""石墨烯还被用于创建3D打印的自感应装甲和交通网络的现代化。在其他地方，新研究揭示了与石墨烯表面接触时水的结构如何变化。最近，诺丁汉大学增材制造中心的研究人员在使用石墨烯的电子设备进行3D打印方面取得了突破，开发了基于喷墨的3D打印技术，该技术可以为取代单层石墨烯作为接触材料铺平道路。 2D金属半导体。/span/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px text-align: center "img src="https://www.3ddayin.net/uploads/allimg/201214/1-2012140R3421U.jpg" title="研究中制造的格子“桁架”和回旋3D打印石墨烯" alt="研究中制造的格子“桁架”和回旋3D打印石墨烯" width="620" height="508" style="border: 0px color: rgb(51, 51, 51) font-family: " microsoft="" lucida="" sans="" font-size:="" white-space:=""/br style="color: rgb(51, 51, 51) font-family: " microsoft="" lucida="" sans="" font-size:="" white-space:=""/strongspan style="line-height: 2 font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "Virginia Tech / LLNL研究中制造的格子“桁架”和回旋3D打印石墨烯。图片来自Material Horizons/span/strong/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px "span style="font-family: " microsoft="" color:="" line-height:=""strong创建氧化石墨烯-二氧化硅结构/strong/span/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px line-height: 1.5em "span style="font-family: " microsoft="" color:="" line-height:=""氧化石墨烯被认为是生产具有高孔隙率，导电性，柔性和大表面积的3D连接的轻量结构的可行构建基块。科学家旨在通过将其他材料锚固到3D石墨烯结构上以形成混合材料或复合材料，来解决氧化石墨烯的一些缺点，例如其机械性弱点和易受火焰伤害的缺点。/span/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px line-height: 1.5em "span style="font-family: " microsoft="" color:="" line-height:=""首先，研究人员使用由氧化石墨烯纳米片制备的水性油墨，3-D Inks LLC的三轴机器人自动铸造系统和RoboCAD软件对3D打印的氧化石墨烯支架进行了3D打印。通过直径为410μm的针将支架打印到由16层均匀分布的杆组成的长方体中，这些杆相对于相邻层成直角放置。然后将结构放入液氮中冷冻10秒钟，然后将其冷冻干燥（冷冻干燥）并在石墨炉中以1200摄氏度进行处理以增强氧化石墨烯的还原作用，从而将其冷冻。/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px "span style="font-family: " microsoft="" color:="" line-height:=""此时，3D打印的氧化石墨烯结构的尺寸为12x12x5mm。下一步涉及通过研究人员所说的溶胶-凝胶途径渗透氧化石墨烯支架，其中涉及低温凝胶与氨蒸气的交联。制备了包含原硅酸四乙酯，乙醇，去离子水和盐酸的两种溶液，分别称为SiO2溶胶（二氧化硅）和SiAl溶胶（二氧化硅-氧化铝）。将氧化石墨烯支架在不透气的容器中半浸入每种溶胶中五分钟，然后将其放置在刚好位于液面上方的静止平台上。将样品在室温下放置24小时，以通过氨催化引起浸渍结构的延长缩合和刚度。然后，用乙醇洗涤支架以除去任何蒸气残余物。/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px "img src="https://www.3ddayin.net/uploads/allimg/201214/1-2012140R50a63.jpg" title="比较不同材料的扫描电子显微镜（SEM）图像" alt="比较不同材料的扫描电子显微镜（SEM）图像" width="620" height="289" style="text-align: center text-indent: 2em color: rgb(51, 51, 51) border: 0px "//pp style="padding: 0px 0px 10px margin-top: 0px margin-bottom: 0px color: rgb(51, 51, 51) text-align: center " microsoft="" lucida="" sans="" font-size:="" white-space:="" text-align:=""span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "strongspan style="font-size: 14px font-family: arial, helvetica, sans-serif line-height: 2 " microsoft=""比较不同材料的扫描电子显微镜（SEM）图像。 （a）原始的氧化石墨烯支架，（b-e）氧化石墨烯-二氧化硅结构。图片来自《欧洲陶瓷学会杂志》。/span/strong/span/pp style="padding: 0px 0px 10px margin-bottom: 0px color: rgb(51, 51, 51) white-space: normal text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px "span style="font-family: " microsoft="" font-size:="" line-height:=""strong结果和潜在应用/strong/spanbr/span style="font-family:arial, helvetica, sans-serif"span style="font-size: 14px " /span/spanspan style="font-family: " microsoft="" font-size:="" line-height:=""研究人员发现，与未经处理的氧化石墨烯支架相比，3D打印的氧化石墨烯-二氧化硅结构保持高度多孔性，而其抗压强度提高了250-800％。混合结构也保持“显着的电导率”，但是主要的增强体现在结构的亲水性上。观察到脚手架的超细二氧化硅基覆盖物对结构的润湿特性有重要影响。与未经处理的氧化石墨烯支架相比，该结构变得完全亲水，而其吸水能力提高了十倍。氧化石墨烯-二氧化硅结构的增强性能表明它们可以适合用作吸收剂，污染物去除，气体感应，蓄热或在光催化水分解应用中使用。/span/p