膨脹石墨的案例
基于comsol的膨脹石墨+石蠟熱分析
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</div><p><img src="http://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif"><img src="http://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif"></p><p> 膨脹石墨作為制造柔性石墨的中間產品，是由天然鱗片石墨經氧化、酸化插層、水洗、干燥、高溫處理而得到的一種疏松多孔的蠕蟲狀物質，又名石墨蠕蟲。膨脹石墨不僅具有天然石墨本身的耐熱、耐蝕、導電、導熱、自潤滑性等優良特性，還具有天然石墨不具備的輕質、柔軟、可壓縮、可回彈等性能，因此，在密封領域，膨脹石墨材料具有比石棉、橡膠等材料更優異的性能和用途。用膨脹石墨制成的各種帶、板、片材已廣泛用作石油、化工、電力、冶金、機械、宇航、核工業等行業領域。例如，用膨脹石墨制成的柔性石墨制品被譽為世界“密封之王”，在機械密封領域具有極其重要的地位；膨脹石墨在環保領域可作為吸油材料，用于廢油回收以及廢水治理中的微生物載體；由膨脹石墨制備的石墨散熱板成為取代銅、鋁等傳統金屬材料的新一代散熱基材。此外，膨脹石墨還可用作醫療敷料、催化劑、固定化載體及固體電解液等。
展開 氫燃料電池雙極板材料工藝分析
（一）雙極板材料的類型及研究進展
目前國內外對PEMFC陽極板材料的研究主要集中在石墨、金屬、聚合物復合材料方面。在國際市場上，歐美石墨、金屬雙極板整體較強，美、英復合材料雙極板處于世界先進水平。國家內部石墨雙極板比較成熟，個別制造商生產的石墨雙極板部分性能已達到國際先進水平。金屬和復合材料兩極化在我國研究比較晚，但技術仍有較大的提升空間。
一、石墨雙極板
石墨是最早出現和最常用的雙極板材料。
雙極板的成本、機械性能、透氣性、防腐性能、導電性能和表面接觸電阻等被用作雙極板核心指標有嚴格的要求，因此石墨雙極板的原料選擇和工藝加工工藝會影響滿足的可能性。最終目標市場的需求。
1、原材料
根據工藝需求，石墨可以制成粉末、線圈、板材和乳液，但原材料主要分為三類。
石墨粉：化學反應非常敏感的物質，在不同的環境下，他的電阻率都在變化，錫墨取決于絕緣能否保證物體內石墨粉末不斷。耐高溫、化學穩定性、可塑性、耐熱性都很好。
膨脹石墨：天然石墨鱗片通過插入、水洗、干燥、高溫膨脹得到的疏松多孔蠕蟲樣物質。除了天然石墨本身的優秀性能外，還具有天然石墨所無法看到的柔軟性、壓縮彈性、吸附性和耐受性輻射性等特性，膨脹石墨遇到高溫，瞬間體積可膨脹150~300倍。
鱗片石墨：結晶完整，是天然賢靜質石墨，具有魚人形狀、六角晶界、層狀結構、薄韌性。性質好，物化性能好，導熱性、導電性、抗熱沖擊性、耐蝕性等優秀。
2、生產工藝
石墨雙極板的生產加工主要分為兩類。一個是膨脹石墨復合材料的板材成形工藝，另一個是膨脹石墨復合材料的板材成形工藝類是石墨粉末和樹脂混合材料的成型/注射成型工藝。引用加拿大AFCC 2017年公開的關于這兩種流程類型的分析報告。
第一類：膨脹石墨板經過光、成型、去除后滲透樹脂、硫化、粘合、密封硫化工藝；最后形成雙極板產品。
展開 富含缺陷的軟碳多孔納米片用于快速、高容量儲鈉
圖5 SC-NS系列材料的雙離子全電池性能
a) 軟碳/膨脹石墨雙離子全電池的工作原理示意圖；
b) 軟碳/膨脹石墨雙離子全電池的倍率性能；
c) 軟碳/膨脹石墨雙離子全電池的循環性能；
d) 軟碳/膨脹石墨雙離子全電池的充-放電曲線。
圖6 SC-NS系列材料的儲鉀性能
a) 掃速0.1 mV·s-1時SC-NS電極的CV曲線；
b) SC-NS和SC-MR電極的倍率性能；
c) SC-NS電極在不同倍率下相應的充-放電曲線。
d) SC-NS和SC-MR電極在300 mA·g-1的電流密度下的循環穩定性。
【小結】
綜上所述，作者通過簡便、易于擴大的微波輔助剝層工藝成功制備了微孔軟碳多孔納米片電極材料(SC-NS)。結構分析表明，剝層后表面積從19.1增加到471.2 m2·g-1，微孔體積增加超過100倍，石墨烯層邊緣上的有利缺陷得到了顯著增加。作者通過動力學分析和原位XRD測試驗證了電容主導的鈉離子存儲機制。由于更好的電子/離子動力學和額外的存儲位點，SC-NS具有高比容量(232mAh·g-1)和在1000 mA·g-1電流密度下103 mAh·g-1的優異倍率容量。此外，SC-NS還可作為鉀離子電池(可逆容量為291 mAh·g-1、電流密度2400 mA·g-1下出色的倍率容量117 mAh·g-1)和鈉離子基全碳雙離子全電池(電池級容量為61 mAh·g-1，平均電壓為4.2 V)的高性能負極。
展開 一種用于電池熱管理的石墨基復合相變材料
在這些添加劑中，膨脹石墨(EG)是最有前途的。通過化學插層和熱剝離制備的EG具有多孔和蠕蟲狀的形態，在導熱路徑構建和防漏封裝方面效果優異。但是EG/PCM材料的機械強度脆弱，此外EG一旦與鋰離子電池的正負極接觸，可能會使電池處于短路的危險之中。因此，為了在電池熱管理中得到更好、更安全的應用，EG/PCM的機械性能和介電性能有待進一步提高。
02成果掠影
近期，華南理工大學的張正國教授團隊針對用于電動汽車熱管理的膨脹石墨(EG)基復合相變材料(PCMs)的高導電性和較差的適應性問題取得新的進展。該團隊合成了一種具有高電阻率和柔性的新型復合相變材料(CPCM)，用于廣泛的電池熱管理。天然橡膠在膨脹石墨和OP44E PCM之間形成了柔性絕緣網絡。CPCM具有較高的儲能密度(156.5 J/g)、較高的電阻率(2700Ω?cm)和優異的導熱系數(3.4 W/mK)。此外，CPCM的柔韌性和形狀適應性可以在室溫下實現，特別是在發生相變時得到提升。由此產生的CPCM通過在3℃高倍率放電循環下將電池組的工作溫度保持在45℃以內，溫差保持在2℃以內，顯示出高效率和熱管理的可靠性。該工作為高效熱管理相關應用提供了一個有希望的選擇。
展開 
基于comsol的鋰電池組電化學耦合風冷相變分析 ￥2500
</p><p>滿足上述要求的材料體系并不多，其中石蠟-膨脹石墨是當前研究較多的一種。</p><p>4.2 石蠟-膨脹石墨的應用</p><p>相變材料在鋰電池熱管理系統中的應用，最早可以追溯到2004年，第一次應用于電動踏板車的溫控系統。此后，石蠟-石墨復合材料，石蠟-膨脹石墨復合材料逐漸被應用于鋰電池熱管理系統。</p><p>根據研究結果顯示，石蠟-膨脹石墨復合相變材料，可以將系統溫差降低至0.2攝氏度（沒有提供電池組的詳細參數，工況電流大小、電池型號等信息）。同時，研究還證明，相變材料，對于抑制熱失控的蔓延有良好效果。</p><p>石蠟-膨脹石墨復合材料，石蠟作為相變材料，負責熱量的吸收和儲存，實現溫控功能。石墨，具備微觀多孔結構。當石蠟相轉變成液態，石墨起到完美的吸附作用，避免材料出現液體狀態。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/201910/imgs/770d065aea014e13acf0c320c261db55.jpeg"></p><p>上圖為一個研究案例中，軟包電池之間夾層放置相變材料的實驗，兩側電芯的溫升明顯高于中間電芯。結果表明，在相變溫度以下，相變材料散熱能力明顯好于空氣散熱，夾層越厚，潛熱越多，降溫效果越好。</p><p>總結下來，鋰電池的熱量有四個去處：空氣散熱，相變材料恒溫吸收潛熱，相變材料升溫吸熱，電芯自身升溫吸熱。</p><p>當前兩種方式無法吸收全部的電池產熱時，相變材料和電芯一起，溫度升高。</p><p>4.3 復合溫控策略</p><p>相變材料可以快速的吸收電芯產生的熱量，在一定范圍內起到溫度調節的作用，不需要將熱量傳遞到系統以外。但當電池發熱功率過大，發熱總量過大時，相變材料無法吸收全部熱量。當材料相變過程全部結束，電池產熱還在源源不斷的傳遞過來，則材料只能在相變溫度以上繼續升溫。
展開 2-動力電池熱管理方式演變（原創，手動碼字，如轉，請注明來處流蘇kiwi）
根據研究結果顯示，石蠟-膨脹石墨復合相變材料，可以將系統溫差降低至0.2攝氏度（沒有提供電池組的詳細參數，工況電流大小、電池型號等信息）。同時，研究還證明，相變材料，對于抑制熱失控的蔓延有良好效果。
石蠟-膨脹石墨復合材料，石蠟作為相變材料，負責熱量的吸收和儲存，實現溫控功能。石墨，具備微觀多孔結構。當石蠟相轉變成液態，石墨起到完美的吸附作用，避免材料出現液體狀態。
鄙以為，未來的熱管理方式隨著電池技術的更新而發展，延長電池壽命，降低熱失控風險將成為短期內的目標，本人從事熱仿真工作七年有余，熟悉動力電池系統的流動仿真和熱仿真，如有項目洽談，歡迎留言！
展開 鐵型覆砂鑄造球墨鑄鐵件縮松縮特性探索，數值模擬技術、實例講解6類補縮方法
由于奧氏體外殼阻礙碳原子自熔融液體向石墨球擴散，使得石墨球生長速度減慢，因而凝固過程進行較慢，以至于要求在更大的過冷度下通過在新的石墨異質核心上形成新的石墨晶核來維持共晶凝固的進行。所以，共晶轉變在一個較寬的溫度范圍內進行，導致鑄件在很寬斷面上固液兩相共存，呈糊狀凝固，使其凝固過程中的補縮變得困難。
（2）球墨鑄鐵的石墨核心多。與灰鑄鐵相比，球墨鑄鐵要經過球化和孕育處理，其石墨核心較灰鑄鐵多很多，共晶團尺寸也比灰鑄鐵細得多。
（3）球墨鑄鐵凝固石墨化膨脹力大。球墨鑄鐵在共晶凝固過程中石墨很快被奧氏體殼包圍，石墨長大所引起的膨脹不能傳遞到鐵液中，從而產生較大的共晶膨脹力，石墨化膨脹力達到灰鑄鐵的5倍。若鑄型的剛度不高，則引起鑄型的脹大和鑄件外形脹大，石墨化膨脹力釋放，減少了對金屬凝固收縮時的補縮作用，由此產生縮孔和縮松傾向增大。
（4）球墨鑄鐵凝固過程的體積變化模式分為三個階段：鐵液充型后至冷卻到共晶溫度過程中的液態收縮；共晶凝固過程中由于石墨球的析出引起的體積膨脹；鐵液凝固后冷卻過程中的體積收縮。
關于球墨鑄鐵凝固過程中的體積變化，國內外專家提出了許多計算方法。一汽錫柴周亙高工在結合了前人計算方法基礎上，提出了新的計算方法：w（Si）量為2.5%的鑄鐵，共晶奧氏體含w（C）量為1.54%~1.6%；若鐵液含3.8%C和2.5%Si，則石墨析出量為3.8%－（1.54~1.6）%=（2.2~2.26）%，膨脹量為4.4%~4.52%（每析出1%石墨的體積膨脹量為2.02%≈2%）。
展開 實例闡述，鐵型覆砂鑄造球墨鑄鐵件縮松縮孔的原因及改進工藝
由于奧氏體外殼阻礙碳原子自熔融液體向石墨球擴散，使得石墨球生長速度減慢，因而凝固過程進行較慢，以至于要求在更大的過冷度下通過在新的石墨異質核心上形成新的石墨晶核來維持共晶凝固的進行。所以，共晶轉變在一個較寬的溫度范圍內進行，導致鑄件在很寬斷面上固液兩相共存，呈糊狀凝固，使其凝固過程中的補縮變得困難。
（2）球墨鑄鐵的石墨核心多。與灰鑄鐵相比，球墨鑄鐵要經過球化和孕育處理，其石墨核心較灰鑄鐵多很多，共晶團尺寸也比灰鑄鐵細得多。
（3）球墨鑄鐵凝固石墨化膨脹力大。球墨鑄鐵在共晶凝固過程中石墨很快被奧氏體殼包圍，石墨長大所引起的膨脹不能傳遞到鐵液中，從而產生較大的共晶膨脹力，石墨化膨脹力達到灰鑄鐵的5倍。若鑄型的剛度不高，則引起鑄型的脹大和鑄件外形脹大，石墨化膨脹力釋放，減少了對金屬凝固收縮時的補縮作用，由此產生縮孔和縮松傾向增大。
（4）球墨鑄鐵凝固過程的體積變化模式分為三個階段：鐵液充型后至冷卻到共晶溫度過程中的液態收縮；共晶凝固過程中由于石墨球的析出引起的體積膨脹；鐵液凝固后冷卻過程中的體積收縮。
關于球墨鑄鐵凝固過程中的體積變化，國內外專家提出了許多計算方法。一汽錫柴周亙高工在結合了前人計算方法基礎上，提出了新的計算方法：w（Si）量為2.5%的鑄鐵，共晶奧氏體含w（C）量為1.54%~1.6%；若鐵液含3.8%C和2.5%Si，則石墨析出量為3.8%－（1.54~1.6）%=（2.2~2.26）%，膨脹量為4.4%~4.52%（每析出1%石墨的體積膨脹量為2.02%≈2%）。
展開 一種用于電池熱管理系統的高導熱防漏復合相變材料
為提高了相變材料的導熱系數應進一步提高冷卻效果，一般來說導熱性能通過加入高導電性熱添加劑，如金屬粉末、碳納米管(CN)、石墨烯、氮化鋁(AlN)和膨脹石墨(EG)來優化。但是當導熱填料粉末作為導熱促進劑添加到PCM中，這些小顆粒會聚集在一起形成更大的團簇，這對形成連續換熱網絡有負面影響將限制優化熱導率。
復合相變材料（CPCMs）作為被動冷卻系統在電池組中具有很大的應用潛力。但其固有的漏電性和較低的導熱系數限制了其在實際應用中的廣泛應用。因此，探索一種有效、優越的電池熱管理系統(BTM)，確保電池在合適的溫度范圍內工作，抑制鋰電池的熱傳播，將極大地提高電動汽車的安全性，降低事故風險。
02
成果掠影
近期，北京理工大學的王永真教授，上海交通大學的黎燦兵教授和廣東工業大學的李新喜教授聯合取得新進展。該團隊通過原位化學還原和物理共混技術的協同方法，成功制備了具有PEG/EG/HNT@AP的高導熱CPCM。聚乙二醇(PEG)作為相變基質，高嶺土納米管(HNT)作為支撐材料，可以提供交聯網絡，防止其泄漏。特別是，膨脹石墨(EG)和銀納米粒子(AgNPs)組裝成HNT (HNT@AP)，發揮協同作用，構建互連的熱網絡。結果表明：當HNT@AP含量為40%時，導熱系數提高到1.15 W/（mK），相變潛熱保持在103.65 J/g；此外，設計了具有PEG/EG/HNT@AP和PEG/EG/ER的電池模塊，并分別在充放電循環過程中進行了測量。結果表明，PEG/EG/HNT@AP電池模塊在35℃環境溫度下，在3C放電速率下也能保持在60℃以下，具有良好的熱管理效果。因此，本研究為合理設計高導熱復合材料以提高電動汽車電池組的熱安全性提供了依據。
展開 汽車內飾紡織品的阻燃整理
無機阻燃劑是一種無鹵阻燃劑，具有安全性高、抑煙、無毒、價廉等優點，主要包括無機水和金屬化合物、硅系阻燃劑、無機磷系阻燃劑和可膨脹石墨等；有機阻燃主要包括鹵素（氯系、溴系）阻燃劑、磷系阻燃劑，該類阻燃劑因阻燃元素不同而具有不同的特性。但鹵系阻燃劑在燃燒過程中會產生 HBr、HCl 等刺激氣體，歐盟已停止使用。
阻燃整理主要是在紡織品的后整理加工過程中對織物進行表面處理，即通過吸附沉積、化學鍵合、非極性范德華力結合及粘合等作用，使阻燃劑固著在織物上，從而獲得阻燃效果。織物進行阻燃整理的加工形式主要有以下幾種:
軋焙烘法：目前的阻燃整理中最常用的一種方法，工藝流程為：浸軋整理液→烘干→焙烘→后處理。軋烘焙法整理流程比較簡單、高效。
浸漬法：工藝流程為：浸漬→干燥→后處理。它是將織物放在阻燃液中浸漬一定時間，取出烘干即可，有時阻燃整理可與染色工藝同浴進行，此法為間歇式整理，效率不高。
涂布法：它是將阻燃劑混入樹脂內進行加工。根據機械設備的不同分為刮刀涂布法、澆鑄涂布法和壓延涂布法，不同的產品采用不同的加工方法。
此外還有噴霧法，即將阻燃劑配成一定濃度的整理液后均勻噴灑到織物表面，然后烘干或晾干，織物即達到所需功能性效果，但是此法耐久性不及上述三種方法。
更多汽車內飾燃燒性測試技術文章：http://www.qcnscsy.com/jslist/list-8-1.html
展開 用于電池熱管理的具有增強電絕緣性的寬溫域柔性相變材料
02
成果掠影
近期，河北工業大學孔祥飛教授團隊以石蠟（PA）作為相變材料，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）作為柔性支撐材料，氮化鋁（ALN）作為主要電絕緣材料，膨脹石墨（EG）作為主要導熱增強材料，成功制備出具有增強的電絕緣性能和寬溫域（25℃至60℃）的新型熱致柔性復合相變材料。ALN的添加不僅提高了CPCM的體積電阻率，還有助于材料的循環穩定性。實驗表明，最高溫度和最大溫差可分別控制在47℃和5℃以內，比自然冷卻電池低15.94℃和4.93℃。導熱系數和熱焓分別對保證溫度均勻性和最高溫度起決定性作用，這為CPCM的制備目標提供了指導。相關研究成果以“Wide-temperature flexible phase change materials with enhanced electrical insulation for battery thermal management”為題發表于《Journal of Energy Storage》。
03
圖文導讀
圖1 復合材料的制備工藝。
圖2 (a)測試平臺原理圖；(b)熱電偶設置位置；(c)高精度電池測試系統的設置。
圖3 在SBS：PA = 3：7下加入不同質量EG的泄漏試驗結果。
圖4 CPCMs隨時間推移的泄漏率。
圖5 (a) EG；(b) ALN粉末；(c) SBS@PA與6重量%EG；(d) FS5的SEM圖像。
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清華張瑩瑩團隊 AFM：基于絲膠蛋白-石墨烯的濕度響應“熱開關”及其在自適應織物中的應用
最近，清華大學張瑩瑩課題組開發出了一種基于天然絲膠蛋白和石墨烯的對外界濕度響應的熱導可變材料(Graphene-sericin hybrid, GS)。GS的熱導率在不同的濕度環境中，可以呈現高達14倍的熱導率變化。通過對實驗探究及理論計算，GS的熱導率的變化被歸因于濕度誘導的界面熱導的變化。進一步的，研究人員實現了基于GS的動態熱管理織物，這種織物在干燥環境中呈現較低的熱阻，在濕潤環境中呈現較高的熱阻，顯示了應對“濕冷”環境不良感受的潛力。
基于團隊在絲膠蛋白-納米碳復合材料方面的工作基礎，研究人員通過使用具有兩親性的天然絲膠蛋白的水溶液對膨脹石墨進行剝離和分散，實現了GS的簡便、高效制備。結構分析表明在GS中絲膠蛋白呈現層層堆疊的“磚-泥”結構。
圖1. GS的結構、熱導響應機理及在織物體系中的應用概念。
通過與清華大學張興教授、樊傲然博士合作，利用閃光拉曼法(Flash Raman method)測量了不同濕度環境下GS的熱學性質，表明GS的熱導率隨濕度增加而降低，“開關比”最高可達14。對干、濕氣氛中GS結構的表征顯示，GS中存在石墨烯-蛋白界面的限域行為，另外GS的結構對濕度變化可以做出響應。通過與江南大學魏寧教授、李珍同學合作，對復合物體系進行了非穩態分子動力學模擬(Non-equilibrium molecular dynamics)，結果表明GS中的熱傳導受石墨烯-蛋白界面熱導的控制，且這一界面熱導隨絲膠蛋白水合程度增加而降低。
圖2. 對GS不同濕度下熱學性質的表征結果。
圖3.
展開 具有三維結構的高導熱絕緣PI/BNNS@rGO復合薄膜
六方氮化硼(hBN)是石墨烯類似物，具有良好的力學性能、優異的化學穩定性和熱穩定性，以及超高的導熱系數(200-600 W/mK)，因此在聚合物基復合材料研究領域備受關注。研究結果表明，由于原hBN的聚集性和相容性較差，界面聲子振動失配，導熱途徑不有效，因此hBN基復合材料的導熱系數通常較低，不能滿足高導熱界面材料的要求。
由于具有較大的比表面積和豐富的邊基，氮化硼納米片BNNS在聚合物基質中的分散性和相容性方面往往比未剝離的hBN具有前所未有的優勢。然而，剝離后的BNNS橫向尺寸僅為100 nm，厚度達到10 nm。因此，制備厚度均勻、產率高的高質量BNNS對于制備具有高導熱性能的柔性復合膜具有重要意義。
近年來，高性能PI納米纖維薄膜在導熱領域得到了廣泛的研究。以及利用氧化石墨烯/膨脹石墨復合制備了具有高導熱性的多層電磁干擾屏蔽柔性薄膜。根據其他研究結果表明，通過在BNNS之間建立橋梁來提高復合材料的導熱性仍然是一個挑戰。
02
成果掠影
近期，天津工業大學的范杰教授聯合中原工學院的何建新教授在制備柔性高導熱納米復合材料取得新進展。采用水熱法和球磨法對NaOH-LiCl水溶液進行分離，得到了大尺寸(1 ~ 1.5 μm)、超低厚度(2 nm)、高收率(80%)的BNNS。提出了一種簡單的電紡絲-電噴涂技術，用于制備具有雙組分納米片填充納米纖維三維橋接結構的高導熱絕緣納米復合膜。通過闡明雙組分多通道三維網絡的導熱機理，優化納米片納米纖維膜的堆疊結構，與PI/50BNNS相比，PI/50BNNS@2.5rGO納米纖維復合膜的力學性能提高了168%。這是由于BNNS和rGO之間的堆積效應和界面相互作用。
展開 JACS: 單層TiC3用于高比容量的鈉離子電池
已報道用于SIBs的各種改進的C基陽極材料（例如膨脹石墨，硬碳，嵌入碳中的錫納米顆粒和分層多孔碳/石墨烯復合材料）。但是，它們的比容量遠遠不能令人滿意。盡管IV族和V族元素材料（如Ge，Sn，Pb和Sb）的比容量有所提高，但它們的倍率能力極大地限制了SIBs的性能。因此，對于SIBs來說，開發合適的鈉離子電池陽極材料變得相當緊迫。
【成果簡介】
近日，東北師范大學物理學院楊國春教授團隊通過第一性原理的群體智能結構計算發現理想的陽極材料，即金屬TiC3單層，不僅具有1278 mA h g-1的高存儲容量，而且具有低勢壘能量和開路電壓。TiC3吸附兩層Na原子后仍保持金屬性質，使電池循環過程中具有良好的導電性。此外，高熔點和優越的動力學穩定性有利于實際應用。其優異的性能主要歸因于TiC3單層中存在n-聯苯單元。多鍵共存（例如共價鍵，離子鍵和金屬鍵）使得TiC3單層顯示出高內聚能，這為實驗合成提供可行性。與TiC3相比，官能化的TiC3O顯示更高的存儲容量; 同時，它保持幾乎相同的勢壘。這與富含金屬的MXenes形成鮮明對比。TiC3不僅顯示出優異的熱和動態穩定性，而且顯示出高電子和離子電導率。因此，TiC3單層是SIBs的較好的陽極材料，等待進一步實驗驗證。相關研究成果“TiC3 Monolayer with High Specific Capacity for Sodium-Ion Batteries”為題發表在JACS上。
展開 《Materials Advances》：南洋理工大制備高效、可循環油水分離的3D多孔MoS2–PVP氣凝膠
多孔材料（如羊毛纖維、活性炭、膨脹石墨、BN納米片）可通過簡單有效的吸收過程將油水分離，已被廣泛用作吸收劑。通常，理想的吸收材料應具有低密度、高吸附能力、出色的可回收性和環境友好性。但是低吸附能力和可回收性差嚴重限制了它們的實際應用。因此，非常需要開發具有高吸附能力和優異的可回收性的吸附材料。MoS2是具有石墨烯狀結構的層狀過渡金屬二硫化物，在催化，電池和傳感器領域具有廣闊的前景。
近期，南洋理工大學使用冷凍干燥法成功地制造了3D MoS2-PVP氣凝膠。作為表面活性劑，PVP可以輕松地附著在MoS2納米片的表面，并促進納米片之間的相互連接。3D MoS2-PVP氣凝膠具有高吸附能力和強大的可回收性。經過30個循環后，通過擠壓和蒸餾，氣凝膠的結構和吸附能力保持在93.5％和92.9％，它可用作環境修復吸附材料。相關成果“A three-dimensional porous MoS2-PVP aerogel as a highly efficient and recyclable sorbent for oils and organic solvents”發表在《Materials Advances》。
結果與討論
圖1描繪了3D MoS2-PVP氣凝膠的組裝過程。兩親性PVP可用作支撐氣凝膠的框架。MoS2的橫向尺寸約為200-600 nm。相比于純的PVP，添加的MoS2 氣凝膠的比表面積增大。
圖 1 3D MoS 2 –PVP氣凝膠的組裝過程。
XRD圖證實PVP是無定形性質，且MoS2-PVP氣凝膠的強度比高于MoS2-PVP，說明PVP促進MoS 2納米片的剝離（圖2a-b）。
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