石墨烯气凝胶是由石墨烯纳米片经过组装、搭接形成的具有三维网络交联结构的多孔材料,孔隙中充满气体介质,因此具有气凝胶所有的结构特性,包括:低密度、高比表面积和高孔隙率等,并表现出石墨烯固有的超高压缩回弹性、优异导电性和导热性、良好环境稳定性以及疏水性等独特性质,此外,石墨烯在组装过程中还可以拥有更多、更丰富的结构,例如单向有序、双向有序结构等,并且随结构的变化呈现多样的性能特点。
目前,石墨烯气凝胶的制备主要采用原位组装法、化学气相沉积法、模板法、溶胶凝胶法和3D打印技术等方法,得到的石墨烯气凝胶材料具有高比表面积、高导电性、高机械强度、良好的热稳定性和对染料、油、有机溶剂和无机离子的高吸附能力等性能,使其在吸附剂、催化剂、传感器、储能转换、电磁屏蔽以及保温隔热等领域拥有极高的潜在应用价值。
广州承压院国家石墨烯产品质量监督检验中心(广东)配备了原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜及能谱仪(SEM&EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)以及激光显微共聚焦拉曼光谱仪等设备,用于分析石墨烯气凝胶材料的元素组成和成分等;同时,配备了全自动真密度分析仪、全自动比表面与孔径分析仪、万能材料试验机、导热系数测定仪(激光法)以及粉体电导仪等,用于表征石墨烯气凝胶样品的孔结构、机械性能、导电性和导热性等;中心积极参与石墨烯气凝胶的检验检测、技术开发和标准研制,致力于为高校、科研机构及企业提供服务和解决方案,推动高质量石墨烯气凝胶产品快速发展。