[發(fā)明專利]一種碳?xì)饽z及其制備方法和壓力傳感器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710302048.1 | 申請日： | 2017-05-02 |
| 公開（公告）號： | CN108328595B | 公開（公告）日： | 2020-08-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 肖卓建;周維亞;王艷春;解思深 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院物理研究所 |
| 主分類號： | C01B32/00 | 分類號： | C01B32/00;C01B32/184;C01B32/198;C01B32/05;G01L1/20;G01L9/02 |
| 代理公司： | 北京智匯東方知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11391 | 代理人： | 范曉斌;薛峰 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 凝膠 及其 制備 方法 壓力傳感器 | ||
1.一種碳?xì)饽z，其特征在于，由石墨烯或部分還原的氧化石墨烯和無定形碳通過“磚泥”結(jié)構(gòu)構(gòu)筑形成；所述“磚泥”結(jié)構(gòu)是指由單層或若干層的石墨烯或部分還原的氧化石墨烯作為“磚”，無定形碳作為“泥”包覆或部分包覆所述石墨烯或部分還原的氧化石墨烯，以使石墨烯或部分還原的氧化石墨烯和無定形碳銜接而成類似“磚泥”結(jié)構(gòu)的多孔網(wǎng)絡(luò)狀復(fù)合結(jié)構(gòu)；其組分的重量百分比為：石墨烯或部分還原的氧化石墨烯0.1-99.9%，無定形碳0.1%-99.9%；
所述的碳?xì)饽z具有可壓縮超彈性、可回復(fù)壓縮性和導(dǎo)電性；
所述的碳?xì)饽z具有全向可壓縮超彈性、全向可回復(fù)壓縮性和導(dǎo)電性；
其中，所述全向可壓縮超彈性是指所述碳?xì)饽z沿其任意方向壓縮后撤掉壓力時能恢復(fù)到原始長度；所述全向可回復(fù)壓縮性是指所述碳?xì)饽z沿其任意方向壓縮后撤掉壓力時能恢復(fù)原始長度的60%以上；所述的碳?xì)饽z的能承受的重物質(zhì)量和自身重量的比值為5.1萬以上；所述碳?xì)饽z宏觀上呈任意幾何形狀的多孔泡沫狀；所述碳?xì)饽z可被加工或被切割成任意幾何形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳?xì)饽z，其特征在于，由石墨烯和無定形碳形成的所述碳?xì)饽z，其組成為碳元素；由部分還原的氧化石墨烯和無定形碳形成的所述碳?xì)饽z，其組成為氧和碳元素；
其中，所述碳?xì)饽z的氧元素原子百分比≤1%時，所述碳?xì)饽z為全碳?xì)饽z。
3.一種可壓縮超彈性碳?xì)饽z的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
將糖類添加劑和氧化石墨烯分散到溶劑中形成氧化石墨烯和添加劑混合溶液；
將所述氧化石墨烯和添加劑混合溶液進行干燥，獲得含添加劑的氧化石墨烯氣凝膠；
在惰性氣體保護下高溫?zé)崽幚砗砑觿┭趸饽z，得到碳?xì)饽z或者全碳?xì)饽z；
所述的碳?xì)饽z具有可壓縮超彈性、可回復(fù)壓縮性和導(dǎo)電性；
所述的碳?xì)饽z具有全向可壓縮超彈性、全向可回復(fù)壓縮性和導(dǎo)電性；
其中，所述全向可壓縮超彈性是指所述碳?xì)饽z沿其任意方向壓縮后撤掉壓力時能恢復(fù)到原始長度；所述全向可回復(fù)壓縮性是指所述碳?xì)饽z沿其任意方向壓縮后撤掉壓力時能恢復(fù)原始長度的60%以上；所述的碳?xì)饽z的能承受的重物質(zhì)量和自身重量的比值為5.1萬以上；所述碳?xì)饽z宏觀上呈任意幾何形狀的多孔泡沫狀；所述碳?xì)饽z可被加工或被切割成任意幾何形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述添加劑為單糖、雙糖、低聚糖或者多糖中的一種或幾種；
所述單糖為葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖中的一種或幾種；
所述雙糖為麥芽糖、蔗糖、乳糖中的一種或幾種；
所述低聚糖為棉子糖和水蘇糖中的一種或幾種；
所述多糖為淀粉、纖維素、糖原、木糖中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑用于分散所述添加劑和所述氧化石墨烯，所述溶劑包括水和有機溶劑；
所述溶劑為水、乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、四氯化碳中的一種或幾種的混合液。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，
將所述氧化石墨烯和添加劑混合溶液進行干燥的方法為冷凍干燥、超臨界干燥、真空干燥和常壓熱干燥中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述高溫?zé)崽幚淼臏囟确秶幌蓿龈邷責(zé)崽幚淼臅r間不限；
所述高溫?zé)崽幚淼臏囟确秶鸀?00-2500 ℃；
所述高溫?zé)崽幚淼臅r間為0.1-100 h。
8.一種觸覺和壓力傳感器，其特征在于，可用于探測碳?xì)饽z任意方向的觸覺和壓力；其結(jié)構(gòu)為：權(quán)利要求1或2所述的碳?xì)饽z、和碳?xì)饽z接觸的電極以及測量所述電極與碳?xì)饽z之間電信號的測量裝置。
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