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Highly Thermoconductive,Strong Graphene‑Based Composite Films by Eliminating Nanosheets Wrinkles

Nano-Micro Letters 2024年第1期16卷 328-340页

作者： Guang Xiao Hao Li Zhizhou Yu haoting niu Yagang Yao College of Engineering and Applied Sciences Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materialsand Collaborative Innovation Center of Advanced MicrostructuresNational Laboratory of Solid State MicrostructuresNanjing UniversityNanjing 210093People’s Republic of China Institute of Laser Manufacturing Henan Academy of SciencesZhengzhou 450052People’s Republic of China Center for Quantum Transport and Thermal Energy Science School of Physics and TechnologyNanjing Normal UniversityNanjing 210023People’s Republic of China

Graphene-based thermally conductive composites have been proposed as effective thermal management materials for cooling high-power electronic devices.However,when flexible graphene nanosheets are assembled into macroscopic thermally conductive composites,capillary forces induce shrinkage of graphene nanosheets to form wrinkles during solution-based spontaneous drying,which greatly reduces the thermal conductivity of the composites.Herein,graphene nanosheets/aramid nanofiber(GNS/ANF)composite films with high thermal conductivity were prepared by in-plane stretching of GNS/ANF composite hydrogel networks with hydrogen bonds andπ-πinteractions.The in-plane mechanical stretching eliminates graphene nanosheets wrinkles by suppressing inward shrinkage due to capillary forces during drying and achieves a high in-plane orientation of graphene nanosheets,thereby creating a fast in-plane heat transfer channel.The composite films(GNS/ANF-60 wt%)with eliminated graphene nanosheets wrinkles showed a significant increase in thermal conductivity(146 W m^(−1)K^(−1))and tensile strength(207 MPa).The combination of these excellent properties enables the GNS/ANF composite films to be effectively used for cooling flexible LED chips and smartphones,showing promising applications in the thermal management of high-power electronic devices.

关键词： Graphene Aramid nanofiber Wrinkles elimination In-plane stretching Thermal conductivity

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纤维素在四己基醋酸铵/助溶剂混合体系中的溶解及再生

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林业工程学报 2016年第5期1卷 58-64页

作者：忻萍萍史浩婷牛逊潘晖南京林业大学化学工程学院南京210037

纤维素在自然界中储量丰富,是一种很好的生物质资源,但纤维素中含大量氢键,很难溶于常见有机溶剂,开发有效的纤维素溶解体系是纤维素应用的重点和难点。相对传统纤维素溶剂而言,离子液体具有对纤维素溶解性好,低毒性、难挥发等优点,成... 详细信息

纤维素在自然界中储量丰富,是一种很好的生物质资源,但纤维素中含大量氢键,很难溶于常见有机溶剂,开发有效的纤维素溶解体系是纤维素应用的重点和难点。相对传统纤维素溶剂而言,离子液体具有对纤维素溶解性好,低毒性、难挥发等优点,成为近几年的研究热点。本研究通过离子交换法合成了四己基醋酸铵(THAA)离子液体,并分别以二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为助溶剂对不同纤维素原料微晶纤维素、滤纸等进行溶解。探讨助溶剂类型、THAA含量、溶解温度和纤维素聚合度对THAA/助溶剂混合体系溶解纤维素的影响。结果表明,DMSO对纤维素溶解有促进作用,DMAc和DMF效果不大。当THAA/DMSO混合体系中THAA质量分数为30%时溶解纤维素性能最佳,25℃下能溶解7.51%的微晶纤维素。此外,纤维素在此溶剂体系中的溶解速度随溶解温度的升高及纤维素聚合度的降低而提高。纤维素经THAA/DMSO混合体系溶解再生后纤维素晶型由Ⅰ型变成Ⅱ型。

关键词：纤维素离子液体助溶剂溶解再生

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