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
华仔应助木拉采纳,获得10
4秒前
aaaaa完成签到,获得积分10
4秒前
kaier完成签到 ,获得积分0
5秒前
向日葵完成签到,获得积分10
6秒前
优雅的化蛹完成签到,获得积分10
6秒前
拉稀摆带完成签到 ,获得积分10
7秒前
朝花夕拾完成签到,获得积分10
7秒前
hahaha完成签到,获得积分10
10秒前
美丽的芙完成签到 ,获得积分10
11秒前
饼干肥熊完成签到 ,获得积分10
11秒前
研友_85YNe8发布了新的文献求助10
11秒前
稳重的秋天完成签到,获得积分10
12秒前
Eric完成签到,获得积分10
12秒前
研友_8K2QJZ完成签到,获得积分10
14秒前
陶醉的钢笔完成签到 ,获得积分0
15秒前
Mr.Ren完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
程艳完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
20秒前
咕咕发布了新的文献求助10
21秒前
大个应助aaaaa采纳,获得10
22秒前
萧瑟秋风今又是完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
24秒前
侯曼雁发布了新的文献求助10
25秒前
恋爱三角理论完成签到,获得积分10
26秒前
双碳小王子完成签到,获得积分10
26秒前
Roy完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
zml发布了新的文献求助10
30秒前
dl完成签到,获得积分10
30秒前
皮皮完成签到 ,获得积分10
31秒前
XuNan完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
ayang001完成签到,获得积分10
34秒前
炙热的雨双完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
39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
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
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 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 5294026
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4444005
关于积分的说明 13831938
捐赠科研通 4327985
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2375883
邀请新用户注册赠送积分活动 1371153
关于科研通互助平台的介绍 1336208