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制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨特本征性質的石墨 烯三維體相材料是材料學研究中兼具學術價值和實用意義的重大挑 戰。本項目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨立 且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成。該材料具 有良好的機械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發射能力，在瓦 特功率級別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石 墨烯材料樣品可以在真空條件下實現有效的直接光驅動，此現象為國 內外所首次觀察及報道，為石墨烯帶來了一種激動人心的潛在應用價 值。上述材料的制備及相關性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉換 與存儲等領域的應用提供材料支持與相關理論支撐。 項目特色： 1.制備了基于二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成 三維石墨烯體相材料，該材料不僅保留了二維石墨烯材料的本征性質， 而且具備優良的機械及光電性能。 2. 在國內外首次觀察到厘米級尺寸的裸眼可見的宏觀石墨烯樣 品，只依靠瓦特級別的光作為單一驅動源，即可實現較大距離(數十厘 米)的有效的運動，并提出了光致電子發射驅動的機理解釋上述三維 石墨烯體相材料獨特的光驅動， 3. 上述材料的制備與性能研究揭示通過有效合理的結構構筑手 段，能夠得到以二維石墨烯作為構成單元，并有效保留其獨特二維性 質和兼具三維宏觀形態的石墨烯體相材料，此項研究為其它二維材料 的開展類似工作并拓展其應用提供了范例和思路。已取得的成果： 項目的標志性研究結果于 2015 年 6 月在線發表于 Nature Photonics，并于 2015 年 7 月正式發表（Nature Photonics, 2015, 9, 471- 476）。雜志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene” 發表了專題評論。英國著名科普雜志 New Scientist 以“Spacecraft built from graphene could run on nothing but sunlight”為題報道了此研究， 指出該成果“再為石墨烯這種優良材料增添了一種驚人的性能”。國 內主要媒體包括人民日報、光明日報、新華網以及多家門戶網站等均 對此研究進行了報道，中央電視臺《新聞聯播》欄目于 2015 年 6 月 21 日也對此進行了報道。 市場應用前景： 空間飛行器是人類探索宇宙的重要工具，而動力源問題一直羈絆 著人類無法走得更遠。目前幾乎所有的航空、航天飛行均采用化學驅 動，即通過噴射燃燒的化學物質來獲得驅動力，光直接驅動飛行是科 學界和航空界多年的夢想。

泡沫鋁具有高彎曲比剛度、吸聲、隔音、隔熱、電磁屏蔽、減振緩沖等諸多優良性能，同時還具有金屬鋁固有的防火、防潮、無毒、無味、耐蝕、抗老化等性能。在航天飛行器等領域已實現應用，在汽車領域用作汽車部件，可顯著提高汽車的被動安全性、抑制振動、減輕重量，達到安全和節能的目的。此外，在船舶、隧道、高速公路聲屏障、工廠、商場、體育場館等場合也能夠實現大量應用。/line泡沫鋁的結構特點：/line1、孔徑2～6mm，孔隙率75～85%/line2、能制備異型泡沫鋁、泡沫鋁芯三明治及泡沫鋁芯充填管、殼復合結構。

環氧樹脂泡沫塑料是氣泡均勻分散在環氧樹脂基體中組成的復合材料。具有高強、質輕、隔熱、隔音、減振、化學惰性、能自熄等優異性能。獨特的性能使其在日常生活、工農業生產及國防安全等領域得到了廣泛的應用。其用途包括：輕質高強度的夾心材料、防震包裝材料、吸音材料，飄浮材料（深海作業的停泊彈性浮標、旋轉式浮標與管道式牽引浮標）、近海作業絕熱材料等。 本項目在環氧樹脂中加入增韌劑、增強劑，并通過控制發泡速率與環氧樹脂固化速率的匹配，研制出了高強度、高韌性、高發泡倍率的環氧樹脂泡沫塑料。 環氧樹脂泡沫塑料的組成包括：環氧樹脂、固化劑、發泡劑、表面活性劑、增韌劑、流變改性劑、增強劑、填充劑等。

研發階段/n項目簡介：該產品可用于對鋼、鐵、銅和鋁等液態鑄造合金進行過濾凈化，還能用于高溫廢氣除塵、金屬液吹氣攪拌凈化等。泡沫陶瓷過濾器具有三維連通的網狀結構和優良的耐高溫、抗壓及抗熱沖擊性能。該產品榮獲國家發明專利和湖北省科技進步二等獎。其主要技術性能指標居國內領先水平，達到國際同類產品的先進水平。主要技術特點：液態鑄造合金通過泡沫陶瓷過濾器時，產生"濾餅效應"、"陷阱效應"和"整流"三種作用，能濾除液態鑄造合金中95%以上的非金屬夾雜物，減少氣孔缺陷，使鑄件機械性能提高10～15%，廢品率下降1

環氧樹脂泡沫塑料是氣泡均勻分散在環氧樹脂基體中組成的復合材料。具有高強、質輕、隔熱、隔音、減振、化學惰性，能自熄等優異性能。由于它的獨特的性能，使其在日常生活、工農業生產及國防安全等領域有廣泛的應用。其用途包括：輕質高強度的夾心材料、防震包裝材料、吸音材料，飄浮材料（深海作業的停泊彈性浮標、旋轉式浮標與管道式牽引浮標）、近海作業絕熱材料等。 該技術在環氧樹脂中加入發泡劑、發泡控制劑、增韌劑、流變改性劑、增強劑等組分，并通過控制發泡速率與環氧樹脂固化速率的匹配，研制出了高強度、高韌性、高發泡倍率的環氧樹脂泡沫塑料。 該項技術已申請國家發明專利，現已公開（公開號：CN101302304）。

本發明公開了一種直接浸泡反應式的泡沫鎳 石墨烯三維多孔電極制備方法，包括：將泡沫鎳依次采用冰醋酸、丙酮和乙醇進行清洗，然后將其通過去離子水清洗后晾干放置；制備質量濃度為 0.5mg/mL～5mg/mL 的氧化石墨烯水溶液，然后將泡沫鎳直接浸泡到其中靜置反應，并且在此浸泡過程中反應溫度被控制為 30℃～80℃，浸泡時間為 2 小時～6 小時，由此形成三維多孔結構的泡沫鎳 石墨烯產物。通過本發明，可以僅通過簡單、便于操控的一個浸泡過程即可快速完成還原反應，并基于泡沫鎳的基底增強效應在其表面上直接沉積生長石墨烯，最終形成三維多孔結構且高比表面積的產物，相應極大地提高了整體的反應速率，并尤其適用于大批量規模生產用途。

本發明公開了一種直接浸泡反應式的泡沫鎳-石墨烯三維多孔電 極制備方法，包括：將泡沫鎳依次采用冰醋酸、丙酮和乙醇進行清洗， 然后將其通過去離子水清洗后晾干放置；制備質量濃度為 0.5mg/mL～ 5mg/mL 的氧化石墨烯水溶液，然后將泡沫鎳直接浸泡到其中靜置反 應，并且在此浸泡過程中反應溫度被控制為 30℃～80℃，浸泡時間為 2 小時～6 小時，由此形成三維多孔結構的泡沫鎳-石墨烯產物。通過 本發明，可以僅通過簡單

慢回彈填充泡沫是將聚氨酯泡沫在水溶性膠黏劑中進行浸漬、擠壓、干燥后，得到具有慢回彈性的軟泡材料。這種填充泡沫由于密度較大，對空隙進行填充后能夠起到吸音、隔熱的效果，而且由于其慢回彈的特性，在用作密封填充使用時，相比普通密封條具有更好的密封效果。這種泡沫廣泛用于汽車門板、高鐵密封及各種高端座椅等填充領域。本成果制備的膠黏劑具有水溶性好、浸漬效率高的特點，可以對開孔聚氨酯泡沫直接浸漬得到慢回彈填充泡沫。

? 由北京理工大學阻燃材料研究國家專業實驗室研發的阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，可廣用于建筑外墻保溫、管道保溫及電冰箱隔熱材料。該材料具有阻燃效率高、產煙量低、壓縮強度高、導熱系數低、等優點。密度60~80 kg/m3；氧指數＞30%；垂直燃燒自熄時間＜10s、燃燒高度＜60mm；輻射熱流50kW/m2下的峰值熱釋放速率＜170kW/m2。

泡沫塑料具有優良的物理機械性能、電學性能、聲學性能及耐化學腐蝕性能。它的導熱系數低、密度小、強度高、吸水性小、絕熱、絕緣、隔音效果好、化學穩定性好、受沖擊后回復率高，因而廣泛應用于國防、化工、運輸、建筑、日常生活等國民經濟的各個領域。但普通泡沫塑料體積電阻率通常在1013-1017Ω·cm之間，材料表面很容易聚集大量的靜電電荷，產生很高的靜電電壓，引起火災和爆炸等，從而造成巨大的經濟損失。據不完全統計，僅在電子工業，每年由于靜電釋放造成的損失，美國高達1