上海硅酸盐研究所发现的三维春水堂官方网站烯管超材料

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蜂窝材料（多孔材料）具有比刚度高、比强度高、能量吸收能力强的优点，可应用于复合材料、环境、能源和生物等领域，密度小于10 mg/cm3的超轻材料的构建已成为世界各国的研究热点。如金属（Ni-P）、陶瓷（Al2O3）等的超晶格结构，但随着密度的降低，这些材料的力学和电学性能呈指数级下降（n2）。同时，这些材料的结构稳定性和可修复性变形明显恶化。科学家梦寐以求的碳基细胞材料由碳纳米管或春水堂官方网站烯组成，具有优异的机械和电气性能。这要求结构单元（碳管或春水堂官方网站烯板之间）是共价的。但很难实现。

最近，上海硅酸盐研究所、宾夕法尼亚大学和中国科学院北京大学开展了合作研究。毕辉、陈义伟、黄福强等发现了一种三维春水堂官方网站烯管超材料（图1），它属于一种新型多孔结构多孔多孔材料，具有较强的力学性能、低密度和高导电性能，远优于现有的碳材料，春水堂官方网站烯宏观结构的密度可以达到B。e低至1 mg cm-3（连续可调），比表面积可高达1000 m 2g-1，三维春水堂官方网站烯首次由四个连接的春水堂官方网站烯纳米管共价键合，形成类金刚石的四配位三维稳定结构。

三维春水堂官方网站烯管强度高，压缩模量高达100MPa，能承受自身重量的40000倍，无明显变形（图2）。它还具有超高弹性，压缩变形95%以上。经过1000次循环后，几乎可以完全恢复，这是所有细胞材料中最大的一种，春水堂官方网站烯气管材料具有优良的导电性，导电率可达70μm-1。三维春水堂官方网站烯管可作为优良的弹性导体。其机电性能是目前报道的1-2个数量级的多孔春水堂官方网站烯，可应用于新能源领域。此外，该材料具有超疏水性，对有机溶剂的超快速吸附，对有机溶剂的吸附量可达自身重量的600倍，可用于污水处理。如海上溢油。

相关工作由国家自然科学基金和上海省科委重点基金资助。研究结果发表在学术期刊《高级材料》（DOI:10.1002/ADMA）上。201502682）。

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