本文制備了一種含有氧化石墨烯(GO)、化學還原氧化石墨烯(CrGO)和熱還原氧化石墨烯(TrGO)的纖維素氣凝膠，用于研究其力學、電學性能和細觀(納米)結構特征。通過FT-IR光譜和EDS分析跟蹤了還原過程對纖維素/GO氣凝膠的影響，證實了還原過程的完成——碳/氧(C/O)比值顯然說明了這一點。利用SEM顯微照片研究了多孔結構的形成，汞-孔隙度測量法和BET測試結果顯示了氣凝膠的細觀(納米)結構。隨著楊氏模量的增加，碳氧比的提高，其力學性能得到了改善。研究了不同導電填料的加入對還原氣凝膠的低導熱性和中等導電性的影響。通過引入一種研究形狀記憶特性的新方法，在水環境中同時施加機械力和電場(不同電壓)，獲得了熱還原氣凝膠最佳的形狀恢復速率。
圖1. (a)氣凝膠的制備方法，(b)形狀記憶性能的測量裝置。
圖2. (a) FTIR 光譜, (b) 纖維素的XRD圖譜。
圖3. (a)FT-IR光譜，(b)EDS記錄的C/O比值，(c)氣凝膠的SEM顯微圖。
圖4. (a, b)汞-孔隙度測量法和(c, d)BET測試的原始數據。
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圖5.纖維素/GO氣凝膠的化學制備過程及還原過程。
圖6. 試樣的(a)應力-應變曲線和(b)拉伸性能。
圖7. 樣品的(a, b)電導率，(c)介電常數，(d)介電損耗。
圖8. 所有樣品的應力-應變曲線(a)電壓=0 V, (b)電壓=6V, 和(c)電壓=15V。
相關研究成果由江南大學生態紡織教育部重點實驗室XueliangXiao等人于2022年發表在Carbohydrate Polymers (https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.119042)上。原文：Subtle devising of electro-induced shape memory behavior for cellulose/graphene aerogel nanocomposite。
轉自《石墨烯研究》公眾號
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