本文要点：

通过冷冻干燥工艺制备具有高纯度，低密度，出色的热稳定性和导电性的任意形状的rGO气凝胶

成果简介

探索用于制造低密度和高纯度以满足各种应用的石墨烯气凝胶的简便，经济和环保的方法仍然是一个挑战。本文，吉林大学工程仿生教育部重点实验室孙航副教授团队在《Carbon》期刊发表名为“Arbitrary-shapedreducedgrapheneoxideaerogelsviaanunsaturatedwatervaporreduction”的论文，研究通过冷冻干燥法制备任意形状的（还原氧化石墨烯）rGO气凝胶，首次从GO水性悬浮液开始进行不饱和水蒸气还原法。

水蒸气水热处理可以分解GO中所有的含氧官能团，有效修复GO表面缺陷。在较高的温度（≥°C）下，GO中的碳可能通过水煤气变换反应与水蒸气反应生成CO，CO也可用作还原GO气凝胶的还原剂。水量和温度是实现rGO气凝胶高还原度和良好形状控制的关键参数。可以使用各种用于冷冻GO悬浮液的模具来制备任意形状的rGO气凝胶。rGO气凝胶具有很高的油/水分离性能，可以吸收高达其初始重量40-55倍的各种油，并且具有很高的可回收性。此外，rGO气凝胶具有典型的压力感应性能和出色的储能电容，在柔性压力传感器和超级电容器中具有巨大的潜在应用。

图文导读

图1。a）从GO水性悬浮液开始的rGO气凝胶的制备过程示意图；

bd）各种形状的rGO-6-气凝胶的数字图像：“大象”，“天鹅”和“剑龙”；

e）GO-6气凝胶和rGO-6-气凝胶的拉曼光谱。

图2。在不同温度和浓度下获得的GO气凝胶和rGO气凝胶的微观形貌和微观结构的比较

图3。a）GO-6气凝胶，rGO-6-气凝胶，rGO-6-气凝胶，rGO-6-气凝胶，rGO-6-气凝胶，rGO-6-气凝胶，rGO-6-的XRD图谱气凝胶（从底部到顶部）；

b）rGO-6-气凝胶，rGO-6-气凝胶，rGO-6-气凝胶，rGO-6-气凝胶，rGO-6-气凝胶的峰位置，半峰宽和d间距。

图4。a）GO-6气凝胶的高分辨率C1sXPS光谱；

b）rGO-6-气凝胶；

c）rGO-6-气凝胶；

d）rGO-6-气凝胶；

e）rGO-6-气凝胶；

f）rGO-6-气凝胶；

g）rGO-6-气凝胶；

h）rGO-15-气凝胶。

图5。照片显示了使用获得的rGO-6-气凝胶吸收了a）漂浮在水上的己烷和b）在水下的二氯甲烷。己烷和二氯甲烷用油红染色，水用MB染色，以便于观察。c）rGO-6-气凝胶对几种有机溶剂的吸收能力，以增加的重量计；己烷，环己烷，二甲苯和发动机油；d）rGO-6-气凝胶对己烷吸收能力的可回收性；e）通过燃烧20次来回收rGO-6-气凝胶的过程的数码照片。

图6。a）rGO-6-气凝胶的电导率测量。

b）用rGO-15-气凝胶作为可压缩导电块构成的电路。

c）压缩和释放rGO-6-气凝胶后亮度会波动。rGO-6-气凝胶电极的电化学性能：

d）rGO-6-气凝胶在不同扫描速率下的CV曲线；

e）rGO-6-气凝胶的恒电流充放电（GCD）曲线。

小结

总之，提出一种绿色，低成本和简单的的不饱和水蒸气减少方法，用于将GO气凝胶还原为低密度和任意形状的rGO气凝胶。RGO气凝胶具有高吸油量，压缩响应电导率和高比电容等综合特性，使其成为溢油净化，压力响应传感器和超级电容器等潜在应用的候选者。此外，这种减少不饱和水蒸气的方法有望用于制备其他rGO材料，包括rGO纸，

文献：