Electrothermally‐Driven Ultrafast Chemical Modulation of Multifunctional Nanocarbon Aerogels

气凝胶 材料科学 纳米颗粒 纳米技术 催化作用 氧化物 焦耳加热 二苯并噻吩 光热治疗 纳米结构 碳纤维 化学工程 复合材料 硫黄 有机化学 化学 工程类 复合数 冶金
作者
Dong Xia,Qun Li,Jamie Mannering,Yi Qin,Heng Li,Yifei Xu,Ashiq Ahamed,Wenyu Zhou,Alexander N. Kulak,Peng Huang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (47) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/smll.202404364
摘要

Abstract Ultrahigh‐temperature Joule‐heating of carbon nanostructures opens up unique opportunities for property enhancements and expanded applications. This study employs rapid electrical Joule‐heating at ultrahigh temperatures (up to 3000 K within 60 s) to induce a transformation in nanocarbon aerogels, resulting in highly graphitic structures. These aerogels function as versatile platforms for synthesizing customizable metal oxide nanoparticles while significantly reducing carbon emissions compared to conventional furnace heating methods. The thermal conductivity of the aerogel, characterized by Umklapp scattering, can be precisely adjusted by tuning the heating temperature. Utilizing the aerogel's superhydrophobic properties enables its practical application in filtration systems for efficiently separating toxic halogenated solvents from water. The hierarchically porous aerogel, featuring a high surface area of 607 m 2 g −1 , ensures the uniform distribution and spacing of embedded metal oxide nanoparticles, offering considerable advantages for catalytic applications. These findings demonstrate exceptional catalytic performance in oxidative desulfurization, achieving a 98.9% conversion of dibenzothiophene in the model fuel. These results are corroborated by theoretical calculations, surpassing many high‐performance catalysts. This work highlights the pragmatic and highly efficient use of nanocarbon structures in nanoparticle synthesis under ultrahigh temperatures, with short heating durations. Its broad implications extend to the fields of electrochemistry, energy storage, and high‐temperature sensing.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Aa完成签到,获得积分10
1秒前
ppat5012完成签到,获得积分10
1秒前
叶子完成签到,获得积分10
3秒前
cchi完成签到,获得积分10
3秒前
徐勇发布了新的文献求助10
3秒前
热心的傲薇完成签到,获得积分10
4秒前
香哥完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
SciGPT应助nhnh880518采纳,获得20
6秒前
7秒前
biubiu发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
朴实凌旋完成签到 ,获得积分10
10秒前
开心的西瓜完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
13秒前
13秒前
hu完成签到,获得积分10
15秒前
李静完成签到,获得积分20
15秒前
认真匪发布了新的文献求助10
16秒前
陈杰完成签到,获得积分10
17秒前
nadeem完成签到 ,获得积分10
17秒前
biubiu完成签到,获得积分10
18秒前
小蘑菇应助平淡的绿蓉采纳,获得10
19秒前
十八鱼完成签到,获得积分10
20秒前
浮游应助明天见采纳,获得10
21秒前
Thunnus001完成签到 ,获得积分10
21秒前
SSH发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
西卡比巴卜完成签到,获得积分10
24秒前
CodeCraft应助米唐米唐采纳,获得10
28秒前
nhnh880518发布了新的文献求助20
29秒前
橘子林完成签到,获得积分10
30秒前
科研小白完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
标致鹏涛完成签到,获得积分20
34秒前
许自通完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
123444发布了新的文献求助10
35秒前
36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
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5304885
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4451091
关于积分的说明 13850915
捐赠科研通 4338444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2381863
邀请新用户注册赠送积分活动 1376942
关于科研通互助平台的介绍 1344399