纤维素碳气凝胶

HighlightsCellulose气凝胶采用氢键驱动自组装、凝胶化和冷冻干燥的方法制备。CCA @ rGO气凝胶的皮芯结构可以形成完美的三维双层导电网络。用3.05wt % CCA @ rGO实现了突出的EMI SE ( 51dB )，是共混复合材料的3.9倍。

为了保证精密电子元件的运行可靠性和信息安全，保护人体健康，需要高效的电磁干扰( EMI )屏蔽材料来衰减电磁波能量。本工作采用氢氧化钠( NaOH ) /尿素溶液通过氢键驱动自组装溶解棉花得到纤维素溶液，通过凝胶化和冷冻干燥制备纤维素气凝胶( CA )。然后，通过真空浸渍、冷冻干燥、热退火等方法制备了纤维素碳气凝胶@还原氧化石墨烯气凝胶( CCA @ rGO )，最后用PDMS回填制备了CCA @ rGO /聚二甲基硅氧烷( PDMS ) EMI屏蔽复合材料。由于CCA @ rGO的皮芯结构，可以成功构建完整的三维( 3D )双层导电网络。当CCA @ rGO的负载量为3.05wt %时，CCA @ rGO / PDMS EMI屏蔽复合材料具有优异的EMI屏蔽效能( EMI SE )为51dB，是相同填料负载量的共混CCA / rGO / PDMS EMI屏蔽复合材料( 13dB )的3.9倍。此时CCA @ rGO / PDMS EMI屏蔽复合材料具有优良的热稳定性( THRI为178.3℃)和良好的导热系数( λ为0.65 W m-1K-1 )。优异的综合性能使CCA @ rGO / PDMS EMI屏蔽复合材料在轻质、柔性EMI屏蔽复合材料中具有很大的应用前景。