1. 研究目的与意义
气凝胶又称干凝胶，即除去凝胶中的溶剂后保留的完整干骨架。气凝胶具有多孔结构、密度低、孔隙率高、比表面积大等特点，可广泛使用于航天探测、吸波材料、环境保护、高效催化、超级电容器等多个领域。一般密度低于10 mg/cm3的气凝胶称为超轻材料。自从20世纪30年代超轻气凝胶被发现以来，经过无数科学家的努力，气凝胶成分和性能都在不断的完善和改进，用途也越来越广泛。近年来发现的石墨烯和碳管，具有强度高，密度低，弹性好，长径比大，导电性优异等特性，为这个领域增添了一股新鲜力量。而从超级电容器的电极材料的制备上具有较高比表面积和多孔结构的碳材料已经成为主力，石墨烯具有独特的二维结构和较高的比表面积在能源领域受到了广泛关注，但是想要大量获得超轻弹性气凝胶仍然是一个挑战。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：本项目拟用以石墨烯和酚醛树脂作为碳凝胶的前聚体，通过冷冻干燥处理制备石墨烯气凝胶材料：经FESEM、FETEM、拉曼、氮气吸附脱吸附等测试手段分析所得碳气凝胶的微观架构、吸附性能和电学等性能，探索其电极性能。
预期目标：得到具有高储能性能的碳气凝胶电极材料3. 研究的方法与步骤
1、材料的合成：以石墨烯和酚醛树脂作为碳凝胶的前聚体，通过冷冻干燥处理制备石墨烯气凝胶材料。
2、将所得碳气凝胶材料浸渍在一定浓度的硝酸铈溶液中，24h之后转置反应釜中在150°c反应8小时。
3、将所得的样品fesem、fetem、拉曼、氮气吸附脱吸附等测试手段分析所得碳气凝胶的微观架构、吸附性能。
4. 参考文献
[1] gao,x.-d., x.-m. li, x.-y. gan, et al., aerogel based sio2-tio2 hybrid photoanodes for enhanced light harvesting in dye-sensitized solar cells.journal of materials chemistry, 2012. 22(36): 18930-18938.
[2]nardecchia,s., d. carriazo, m.l. ferrer, et al., three dimensional macroporousarchitectures and aerogels built of carbon nanotubes and/or graphene: synthesisand applications. chemical society reviews, 2013. 42(2): 794-830.
[3]liu,r.-l., x.-q. li, h.-q. liu, et al., eco-friendly fabrication of sponge-likemagnetically carbonaceous fiber aerogel for high-efficiency oil-waterseparation. rsc advances, 2016. 6(36): 30301-30310.
5. 计划与进度安排
2022-12-19～2022-02-12 查阅文献，制定实验方案，完成开题报告。
2022-02-13～2022-04-01 熟悉气凝胶材料的制备工艺，合成复合材料。
2022-04-01～2022-05-01 对材料进行表征，研究材料的多孔结构和吸附性能之间的关系。
