Large-Scale Fabrication of High-Performing Single-Crystal SiC Nanowire Sponges Using Natural Loofah

材料科学 纳米线 制作 热导率 纳米技术 微观结构 化学工程 复合材料 医学 工程类 病理 替代医学
作者
Haolin Li,Qi Dong,Xianhong Zheng,Jianjun Chen,Yongwei Lou,Jiahao Yang,Mingming Zhu,Liuming Lv,Hongliang Zhu,Xiaoyan Yang,Q. Shan
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:11 (6): 2554-2563 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.2c06731
摘要

This study presents large-scale fabrication of single-crystal SiC nanowire (SiCnw) sponges through a carbothermal reduction approach using agricultural residue loofah, which is believed to be a perfect alternative to traditional petrochemical materials as the carbon source in industrial fabrication of SiC nanowires, without additional chemical C sources or catalysts. The single-crystal ultralong SiCnw are observed to have diverse morphologies with diameters of 50–400 nm, which possess a significant anisotropic and hierarchical microstructure with planar-aligned bamboo joints. A roughly 2 nm thick amorphous SiO2 layer is identified wrapping the crystalline 3C-SiC. The underlying vapor–solid mechanism is systematically investigated via thermodynamic calculations on the formation and interactions of SiO, CO, and SiC. Noteworthily, the fabricated loofah-based SiCnw sponge exhibits prominent high-temperature performance after thermal insulation tests of alcohol lamp flame and butane blowtorch flame, which is attributed to the stacking faults, SiO2 layer, SiC/SiO2 interface of the nanowires, and the overlength pathway in the porous aerogel–sponge domain synergetically acting as a phonon barrier to enhance phonon scattering, prolong phonon diffusion, and eventually reduce solid thermal conductivity in the sponge architecture. Our current work has great potential to be applied in the eco-friendly industrial preparation of high-performing SiCnw as thermal protection materials in harsh environments.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
务实蓝完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
稻草人发布了新的文献求助30
2秒前
山高完成签到,获得积分10
2秒前
在水一方应助虚拟的凝海采纳,获得10
3秒前
4秒前
mysoul123完成签到 ,获得积分10
8秒前
MOhy发布了新的文献求助10
8秒前
Aprilapple完成签到,获得积分10
10秒前
可爱的函函应助活力冬日采纳,获得10
11秒前
迷人凉面完成签到 ,获得积分10
12秒前
田様应助小吴小吴小吴采纳,获得10
14秒前
Jasper应助MOhy采纳,获得10
14秒前
伶俐的春天完成签到 ,获得积分10
15秒前
糊涂的皮卡丘完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
文艺的夏青完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
求知若渴口好干完成签到 ,获得积分10
19秒前
萧寒发布了新的文献求助10
19秒前
yn发布了新的文献求助10
19秒前
爆米花应助hwezhu采纳,获得10
20秒前
hyhyhyhy发布了新的文献求助10
21秒前
MOhy完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
22秒前
Fengliguantou发布了新的文献求助10
24秒前
修路娃完成签到,获得积分10
25秒前
阔达莫英发布了新的文献求助10
26秒前
CJW发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
28秒前
29秒前
汉堡包应助Fengliguantou采纳,获得10
29秒前
Liu发布了新的文献求助10
29秒前
Mry完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
叶赛文完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3140205
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2790982
关于积分的说明 7797336
捐赠科研通 2447358
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301860
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626345
版权声明 601194