基于碳纳米材料的墨水和电极使用酸纳米晶
Víctor Calvo1, Carlos Martínez-Barón1, Benjamín Vázquez-Conejo1
1Instituto de Carboquímica ICB-CSIC, C/Miguel Luesma Castán 4, 50018 Zaragoza, Spain.
ACS sustainable chemistry & engineering
|July 31, 2025
概括
基纳米晶 (ChNCs) 为分散碳纳米材料 (CNMs) 提供了一种可持续的,通过水传播的方法. 热处理CNC可提高CNM薄膜导电性和电化学性能,用于先进的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 散布1D碳纳米材料 (CNM) 的传统方法使用表面活性剂或有机溶剂,造成环境风险并影响材料性能.
- 开发环保,水性CNM油墨对于可持续的先进材料加工至关重要.
研究的目的:
- 研究胺纳米晶体 (ChNCs) 作为水性墨水中的各种1D CNMs的绿色分散剂.
- 描述CNM/ChNC油墨及其衍生导电薄膜的特性.
- 评估CNCs对基于CNM的薄膜的电气和电化学性能的影响.
主要方法:
- 通过酸水解合成CHNCs.
- 通过混合CNC与单壁碳纳米管,多壁碳纳米管和碳纳米纤维,制备水性油墨.
- 关于CNM/ChNC墨水属性的表征.
- 使用喷涂涂料制造导电薄膜.
- 薄膜的热处理以去除CNC.
- 使用氧化还原探针对膜进行电化学测试.
主要成果:
- 在水性墨水中,ChNCs有效地分散了各种1D CNM.
- 喷雾涂层薄膜在通过在450°C的热处理去除CNC后表现出增强的电导率.
- 删除CNC提高了电化学性能,包括法拉第克电荷传输效率和动力学.
结论:
- 基纳米晶体作为碳纳米材料的可持续加工辅助.
- 这种方法产生了具有增强电化学性能的导电薄膜,适合各种应用.
- 采用ChNC辅助的方法为传统的CNM分散技术提供了一个更绿色的替代方案.
