南昆大王浩教授/中科大余彬教授/杭师大汤龙程教授《ACS Nano》:氧化石墨烯基超分子纳米防火/预警材料
2022-12-08 来源:高分子科技
火灾防控一直是人类面临的一项重大难题。尤其在现代社会的背景下,随着城市化建设的快速推进,高层建筑给消防安全与火灾防控带来了前所未有的挑战。近几年,基于氧化石墨烯纳米片构筑阻燃和预警一体化的传感器材料(GO-FAS)或防火涂层是一大研究热点。然而,已报道的上述材料在力学、耐溶剂、阻燃、耐高温和预警响应等性能上难以做到同时兼顾,设计和开发综合性能优异的传感器材料或防火涂层仍存在诸多挑战和难点。
近日,澳大利亚南昆士兰大学王浩教授、中国科学技术大学余彬教授和杭州师范大学汤龙程教授合作,利用超分子三聚氰胺二硼酸盐(M·2B)与氧化石墨烯纳米片结合形成超分子纳米交联网络,并通过凝胶干燥法制备得到了综合性能优异的复合薄膜/涂层材料(GO/MB)。该材料不仅拥有良好的力学强度和耐溶剂/水性,同时还具备优异的阻燃/耐高温性能和快速/长时间持续响应的火灾预警功能,展示了良好的火灾安全防护与预警领域的应用前景。相关研究以题为“Biomimetic, Mechanically Strong Supramolecular Nanosystem Enabling Solvent Resistance, Reliable Fire Protection and Ultralong Fire Warning”发表在国际著名期刊《ACS Nano》期刊上。该论文的第一作者为南昆士兰大学博士研究生曹承飞,王浩教授、余彬教授和汤龙程教授为论文的共同通讯作者。
图1. GO/MB薄膜材料的性能展示以及火安全应用示意图
图2. 基于凝胶干燥策略制备GO/MB薄膜的过程示意图以及薄膜的微观结构和力学柔韧性展示
图3. GO/MB薄膜材料用于火灾早期预警
图4.GO/MB阻燃涂层应用于聚氨酯软泡
相关论文信息:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.2c08368
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