这样的非共价力作用来吸附表面活性微团。值得注意的是,表面活性微团作为有序介孔材料软模板的利用已经被很好的研发。利用这些软模板法,几个科研组都报道了在多样性底物模板上可调空性的多孔材料的制备方法。受到这些成果的鼓舞,我们设想的通过选择恰当的表面活性剂、碳源和合成方法来制备石墨烯气凝
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f胶复合材料将是实验可行的。于此,我们首次报道了一种通过界面诱导共组装步骤和随后的碳化来制备有序介孔碳石墨烯气凝胶复合材料的合成方法,其中石墨烯气凝胶用作大孔底物模板,三嵌段共聚物F127作为软模板,可溶性酚醛树脂作为碳源。所得到的系列有序介孔碳石墨烯气凝胶复合材料拥有被均一的,孔径大小为96
m的石墨烯气凝胶所覆盖的交联大孔石墨烯网状结构。孔的取向(垂直或者水平于石墨烯气凝胶的表面)可以很容易的通过在共组装过程中改变各组分比例来改进,同时证明了其对OMCGAs在作为超级电容器电极材料时的电化学行为的强影响。基于垂直孔OMCGA的全固态超级电容器在5mVs的扫描电压下,呈现出优越的比电容(443Fg),优良的循环稳定性(循环100次后减少74)和首次充放电过程中的大功率密度(≈3545WhKg<36s)。同先前已报到的路线相比,我们的软模板法提供了对制备多级多孔石墨烯复合材料更加简便、经济和可控的方案。
2结果与讨论
21介孔结构可控的OMCGA复合材料的制备
准备好一系列通过调节resolF127单胶束在GA中的质量比(R)而制备的OMCGAs,分别表示为:OMCGA1(R25),OMCGA2(R6),OMCGA3(R10),OMCGA4(R15)。在可控的试验中,原始的GA和OMC也被准备好(见实验部分详述)。
图1
OMCGA复合材料的形态和结构
OMCGA2在水热自组装后得到指状图a,在700℃N2中热处理后得到指状图b;高分辨率扫描电镜图c(OMCGA2)、d(OMCGA3)、e(OMCGA4)。
OMCGAs复合材料的形态特征和微观结构被首次通过扫描电镜(SEM)和透视电镜
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f(TEM)表征出来。扫描电镜图显示OMCGA2具有高度交联的三维框架结构,且包含直径范围在38μm的大空隙(图S1a补充材料)。这种大孔单片架构甚至在介孔碳组装后仍然存在(图1:ab),表明resolF127单胶束和碳层成功键合在GA壁表面而没有破坏三维架构。高分辨率扫描电镜图进一步证明石墨烯层被介孔碳覆盖着(图1:ce)。更重要的是在OMCGA复合材料中,介孔碳的形态和壁厚呈现出对resolF127单胶束明显的依懒性。在resolF127对GA的最小质量比下,介孔碳稀少的布置在OMCGA1的表面不规则的范围r