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An ultralight, supercompressible, superhydrophobic and multifunctional carbon aerogel with a specially designed structure

气凝胶 材料科学 接触角 超级电容器 复合材料 碳纤维 煅烧 纳米技术 炭黑 电极 催化作用 复合数 电化学 有机化学 物理化学 天然橡胶 化学
作者
Sishi Long,Yunchao Feng,Faliang He,Shuaishuai He,Huachi Hong,Xuerui Yang,Lingling Zheng,Jian Liu,Lihui Gan,Minnan Long
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:158: 137-145 被引量:84
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2019.11.065
摘要

Compressible and ultralight carbon aerogels are attractive due to its compressibility, elasticity and conductivity. However, it is still a great challenge to enrich the properties of carbon aerogel to meet various requirements. Herein, we report an untralight, supercompressible, fatigue resistant, superhydrophobic and fire-resistant and multifunctional CNF-GO/glucose-kaolin carbon aerogel (C-NGGK) carbon aerogel. To achieve such excellent performances, calcined GO, CNFs, glucose and kaolin are used for forming low-density and continuous wave-shape rGO layers, reinforcing the mechanical strength of carbon layers, realizing superelasticity and fatigue resistance and resulting in a superhydrophobic surface for C-NGGK, respectively. The as-prepared C-NGGK demonstrates excellent superhydrophobicity with the water contact angle (WCA) of 124.9°, and the absorption efficiency of the C-NGGK samples for different oils and organic solvents are 75–255 times their own weight. These advantages show that the C-NGGK can be an ideal candidate for oil/water separation. In addition, there is also the prospect to be used for pressure sensors, while other potential applications include three-dimensional electrode materials for supercapacitors and batteries, catalyst carriers and various wearable devices.
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