Lightweight, high-strength and fireproof borax-crosslinked graphene/hydroxyethyl cellulose hybrid aerogels fabricated via ice template method

硼砂 石墨烯 材料科学 羟乙基纤维素 纤维素 复合材料 化学工程 纳米技术 化学 有机化学 原材料 工程类
作者
Junjiao Li,Chao Sui,Chenxi Zhao,Gong Cheng,Zifu Zang,Wen Lei,Yuna Sang,Yichen Zhou,Yushun Zhao,Xin Yan,Xiaodong He,Chao Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:496: 153928-153928 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.153928
摘要

In recent years, there has been a growing interest in fireproof nanomaterials due to their broad applications in fire-safety and environmental preservation. In this study, one kind of lightweight fireproof hybrid aerogel with low thermal conductivity (0.039 W/m•K) was prepared through a facile ice template method, where the graphene nanosheets and hydroxyethyl cellulose (HEC) are combined with borax crosslinkers. It was found that this aerogel can be not only recyclable and repairable, but also possesses excellent compressive strength and stiffness, owing to the interfacial van der Waals adsorption, ionic crosslinking and hydrogen bonding interactions. Remarkably, it has excellent flame retardancy performance (an extremely low peak heat release rate (PHRR) was measured to be 37.44 kW/m2, reduced by 88.6 % comparing to that of graphene/HEC aerogel). To further explore the fire resistance mechanism of this aerogel, the molecular dynamics simulation was performed. It reveals that the borax can effectively wrap and hinder the graphene and HEC molecules from decomposition. Besides, the borax can compact graphene and HEC closer, thereby further isolating heat and oxygen, realizing the fireproof property. This study offers valuable insights for designing advanced fireproof nanomaterials and applications in shipbuilding or construction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Syzhou完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
pu发布了新的文献求助10
4秒前
英姑应助rgsrgrs采纳,获得10
5秒前
shlw完成签到,获得积分10
5秒前
lasak完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
含蓄文博完成签到 ,获得积分10
6秒前
积极幻然完成签到 ,获得积分10
7秒前
英姑应助泽山咸采纳,获得10
7秒前
萧水白完成签到,获得积分10
7秒前
aaaaa发布了新的文献求助10
8秒前
woyufengtian完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
rgsrgrs完成签到,获得积分10
9秒前
惊鸿一面完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
11秒前
Larluli完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
说话请投币完成签到,获得积分10
13秒前
iNk应助明杰采纳,获得10
14秒前
DS发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Twonej应助datiancaihaha采纳,获得30
15秒前
CodeCraft应助nuo_11采纳,获得10
15秒前
恋如雪止应助于你无瓜采纳,获得10
16秒前
快乐的妙菱完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
领导范儿应助优美紫槐采纳,获得10
19秒前
大模型应助明杰采纳,获得10
19秒前
王大可发布了新的文献求助10
19秒前
发篇Sci不过分吧完成签到,获得积分10
20秒前
只只发布了新的文献求助10
21秒前
李健的小迷弟应助lyy采纳,获得10
21秒前
清爽的诗云完成签到,获得积分10
22秒前
我是老大应助支凤妖采纳,获得10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5729500
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5318746
关于积分的说明 15316776
捐赠科研通 4876514
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2619398
邀请新用户注册赠送积分活动 1568923
关于科研通互助平台的介绍 1525513