清华大学石墨烯液晶研究领域获重要进展

清华大学石高全课题组在中科院上海光源X射线小角散射光束线站的支持下，在石墨烯液晶研究领域获重要进展。相关研究成果发表于《先进材料》。

氧化石墨烯已成功用于制备高强度石墨烯纤维及薄膜。普通尺寸的氧化石墨烯，形成高取向的向列相液晶需要很高的浓度，但高浓度却不适合制备低密度的石墨烯气凝胶。因此开发出新方法使氧化石墨烯在低浓度下形成液晶来制备取向石墨烯气凝胶是问题的关键。

研究人员通过向氧化石墨烯溶液中加入碱，诱导氧化石墨烯在较低浓度下形成高取向的向列相液晶，研究了加碱前后氧化石墨烯溶液的小角X射线散射图像变化，确认了碱诱导氧化石墨烯液晶更加有序。研究人员对碱诱导的氧化石墨烯液晶进行水热还原和冷冻干燥，制备出了石墨烯气凝胶。通过扫描电子显微镜观察，这种石墨烯气凝胶继承了氧化石墨烯液晶的高度取向结构，展现出像木材年轮般的高取向同心圆结构。同时这种取向结构也赋予了气凝胶良好的压缩回弹性，从而使气凝胶可被应用于形变传感器。