中國粉體網(wǎng)訊 碳元素是構(gòu)成生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)元素，其同素異構(gòu)體作為自然界的基本組成，構(gòu)建的材料種類豐富，涵括的一維、二維、三維材料具有不盡相同的性能，成為當(dāng)前研究的熱門方向。
碳納米纖維（CNFs）是由多層石墨片卷曲而成的直徑為納米尺度的纖維狀炭材料，它的直徑一般在10nm-500nm，長度約為0.5μm-100μm，是介于普通碳纖維和碳納米管之間的一維碳材料。因此，碳納米纖維不僅具有普通碳纖維材料的良好導(dǎo)電性，高力學(xué)強度，大長徑比，高比模量等優(yōu)點，還具有碳納米管材料的結(jié)構(gòu)緊密，比表面積大，熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
碳納米纖維在電極材料、傳感器、纖維復(fù)合增強材料、催化劑載體、納米光電材料、重金屬離子吸附、儲氫等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。制備碳納米纖維的方法很多，其中應(yīng)用較多的方法有化學(xué)氣相沉積法、模板法、生物制備法、靜電紡絲法。
石墨烯(GR)是一種由C原子以sp2雜化軌道組成六角形呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，其成本低、易于制備、理論比表面積大(2630m2/g)、熱/化學(xué)穩(wěn)定性好、力學(xué)強度高(無缺陷石墨烯彈性模量為1TPa，斷裂強度為130GPa)、透光率好(約97.7%)，并具有一定的抗菌活性，在空氣凈化領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。此外，還可通過與有機/無機納米材料的復(fù)合制備或其他功能化表面改性來調(diào)整其固有的物理化學(xué)和電子性能，從而拓寬石墨烯材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
目前，通過在納米纖維膜材料中引入石墨烯以強化其空氣過濾性能的研究已取得初步進展，石墨烯/納米纖維過濾材料結(jié)合了納米纖維膜材料孔隙率高、比表面積大和石墨烯力學(xué)強度高、熱/化學(xué)穩(wěn)定性好等特點，可通過吸附、抑菌、光催化等功能實現(xiàn)空氣污染物的高效去除。基于在空氣凈化過程中多種污染物對膜性能的影響，制備具有多功能協(xié)同作用的石墨烯/納米纖維空氣凈化材料將是重要的發(fā)展方向。
為深入了解碳納米材料/石墨烯粉體復(fù)合材料的性能、制備及應(yīng)用，中國粉體網(wǎng)旗下粉體公開課平臺將于2021年7月29日下午15：00舉辦網(wǎng)絡(luò)直播會，屆時來自內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的郭澤宇教授將作《納米纖維/石墨烯粉體復(fù)合材料制備及應(yīng)用》報告，報告分別介紹石墨從粉體到石墨烯的制備技術(shù)，高壓靜電紡絲制備碳納米纖維/石墨烯復(fù)合材料、碳納米纖維/稀土金屬氧化物負載碳納米纖維、石墨烯微納管的制備及潛在應(yīng)用，碳納米洋蔥卷粉體的制備及應(yīng)用等。結(jié)合作者實戰(zhàn)經(jīng)驗詳細介紹各類材料的設(shè)計理念與制備方法。涵蓋了各類材料在環(huán)保與能源領(lǐng)域（氮氧化物脫除、空氣凈化、潤滑與節(jié)能）中的應(yīng)用以及性能探討。
報告人介紹
郭澤宇，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授, 博士生導(dǎo)師，內(nèi)蒙古自治區(qū)“草原英才”，青年科技英才計劃——領(lǐng)軍人才。2016年于清華大學(xué)材料學(xué)院取得博士學(xué)位。主要研究方向為納米碳材料、石墨、石墨烯等二維材料、靜電紡絲納米纖維、碳納米纖維、環(huán)境吸附與催化材料、儲能材料、鋰離子電池負極材料、光催化材料、生物質(zhì)吸附材料等。現(xiàn)任內(nèi)蒙古石墨烯儲能與涂料重點實驗室副主任，新型碳材料實驗室主任，石墨烯及二維催化材料實驗室主任。到目前發(fā)表SCI收錄學(xué)術(shù)論文50余篇。擔(dān)任《ACSNano》、《Carbon》、《AdvancedMaterials》、《NanoLetter》、《Small》、《Nanoscale》、《Angew》、《Adv.Funct.Mater》、《Adv.Funct.Mater》等多個期刊的審稿人。主持各類國家級和省部級基金項目10項；并以第一申請人授權(quán)中國發(fā)明專利3項、國際專利6項，主編學(xué)術(shù)專著4部，教材2部。
資料來源：
薛云艷：基于靜電紡絲的碳納米纖維結(jié)構(gòu)設(shè)計與儲能應(yīng)用
曹開文：碳納米管／石墨烯纖維的研究
陳夢艷，仲兆祥等：石墨烯功能化納米纖維空氣凈化材料研究進展
潘新穎：靜電紡絲法制備碳納米纖維及其電化學(xué)性能研究
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）
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