超轻、超弹性纯石墨烯气凝胶，用于压阻传感应用

1成果简介

石墨烯气凝胶（GA）密度低、导电性高、力学性能好，在柔性电子领域具有重要的应用潜力。本文，中国科学院兰州化学物理研究所王金清、Shengrong Yang等研究人员在《J Mater Sci》期刊发表名为“Ultralight, superelastic pure graphene aerogel for piezoresistive sensing application”的论文，研究提出了一种平衡的方法：在碱诱导下诱导氧化石墨烯（GO）纳米片组装成均匀的多孔水凝胶，然后用甲脒磺酸（FAS）的还原剂去除GO的含氧官能团。

此外，GA前驱体的水凝胶可在30 min内在高温（150 °C）下快速干燥，得到FGA的纯GA。进一步煅烧后，得到的有序结构AFGA气凝胶具有超低密度（3.88 mg/cm3）、高电导率 （7.4 S/m）、超压缩恢复性能 （99%）、高灵敏度 （S=0.83 kPa−1）、大可逆压缩循环性能（90%应变下200次）和高抗疲劳性（70%应变下10，000次），具有优异的压阻性能，作为高性能传感材料在压阻传感器中得到广泛应用。

2图文导读

图1、AFGA气凝胶制备示意图。GO纳米片的TEM和HRTEM图像

图2、AFGA-2复合气凝胶在不同放大倍数下的SEM图像

图3、GO、FGA和AFGA的XRD图谱、拉曼光谱和c XPS测量光谱。GO、FGA和AFGA的C1s的高分辨率XPS光谱

图4、AFGA气凝胶的电学和机械性能

图5、AFGA-2具有优异的传感性能图示。

图6、AFGA-2气凝胶的传感性能用作压力传感器

3小结

本工作以碱为原料制备AFGA超轻纯石墨烯气凝胶，诱导GO纳米片排列，FAS还原剂还原GO，在传感领域具有很大的应用潜力。综上所述，一种简单可行的策略，仅利用GO制备高性能纯GA，可进一步探索气凝胶的传感器应用。

文献：

https://doi.org/10.1007/s10853-022-08113-8.

审核编辑 ：李倩