三維碳材料凍干后的應用:三維多孔碳本身可以作為優(yōu)異的負極材料;將金屬或金屬氧化物納米顆粒負載在凍干碳骨架上,用于氧還原反應、析氧反應、析氫反應等。凍干對于石墨烯、碳納米管等納米材料,是制備其三維宏觀體結(jié)構(gòu)的重要技術。
石墨烯氣凝膠的凍干過程:先制備均勻分散的氧化石墨烯水溶膠;在將制備好的溶膠注入模具,放入-50°C甚至液氮中進行單向冷凍或快速深冷凍結(jié);在將凍結(jié)的樣品迅速轉(zhuǎn)移至冷凍干燥機中,進行冷凍干燥,最后得到氧化石墨烯氣凝膠。
三維碳材料凍干時要避免的幾個方面:三維碳材料冷凍干燥過程中真空度不夠或冷阱溫度過高,導致冰融化;材料制品濃度過高;沒有全部干燥;或還原過程中升溫過快;材料制品分散不均;冷凍速率不穩(wěn)定;材料制品濃度過低;碳納米材料之間交聯(lián)作用弱。
三維碳材料凍干工藝設計包括:凍干配方設計、凍干工藝曲線設計、凍干上下游工藝設計、凍干上下游設備設計、凍干工藝放大設計等。幫助用戶對三維碳材料凍干工藝進行全部設計。
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