石墨烯气凝胶（GAs）具有诱人的性质，在能源和环境领域具有巨大的应用潜力。但是，目前的气体组装方法，如溶胶-凝胶法和冷冻铸造法，必须在非常规条件下的封闭空间内进行，因此实际上不适用于现场和连续生产。北京理工大学张志攀教授和北京理工大学、清华大学曲良体教授在ACS上发表最新研究成果，提出了一种在开放环境条件下直接铸浆的方法，通过对三维液态泡沫的控制，在许多固体表面上原位制备不受宏观尺寸限制的三维GO泡沫。

本文要点

（1）建立了一种开放环境下直接铸浆法，通过延缓3D液态GO泡沫在空气中干燥时的Ostwald熟化，在大范围的固体表面上任意制备无宏观尺寸限制的3D多孔氧化石墨烯（GO）块体。随后GO泡沫的快速热还原（FTR）导致石墨烯气凝胶（简称FTR气凝胶）的形成，形成具有层次结构的封闭多孔石墨烯结构。

（2）FTR气凝胶具有优异的高温隔热性能（400℃时降低70%），以及超弹性（50%应变下的压缩恢复循环大于1000次）、超低密度（10~28 mg cm^-3）、大比表面积（BET，206.8 m² g^-1）和高导电性（约100 S m^-1）。

这项工作有望实现高性能气凝胶的大规模生产和应用，对其它同类先进气凝胶也具有一定的参考价值。

Hongsheng Yang, et al. Retarding Ostwald Ripening to Directly Cast 3D Porous Graphene Oxide Bulks at Open Ambient Conditions. ACS Nano, 2020.

DOI：10.1021/acsnano.0c02379

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.0c02379