Application of graphene aerogels as in various applications has shown significant results owing to the excellent intrinsic properties of graphene and structural advantage. Development of graphene aerogel with better property to further improve the corresponding application remain as challenges to current days. Although many researches have achieved by controlling the structure of graphene aerogels, there have been a few attempts to enhance the properties by using better quality precursor graphene flakes. This is due to the difficulties arousing when assembling high quality graphene flakes that normally show highly hydrophobic and agglomerative nature in aqueous media. Herein, assembly of high quality non-oxidized graphene aerogel (NOGA) is demonstrated by using ice templating method which could effectively control the microstructure and finely tune the characteristics of the resulting graphene aerogel. This research includes importance of incorporating NOGFs as the precursor of graphene aerogel and also controlling the microstructure. The significance of the NOGAs will be further demonstrated by applying as polymer composite filler for mechanical and electrical property enhancement, also as catalyst support for improved oxygen evolution and reduction reaction activities.
그래핀 기반 에어로젤은 여러 응용 분야에 우수한 결과를 보여 왔으며 이를 한층 더 발전 시키기 위해 연구가 끈임 없이 진행 중이다. 다양한 접근법 중 그래핀 에어로젤의 미세구조를 제어하여 특성을 높일 시도는 상당 부분 진행되었지만 우수한 특성의 그래핀 플레이크는 높은 소수성과 쉽게 응집되는 특성 때문에 이를 이용하여 우수한 특성의 에어로젤을 제조할 시도는 많지 않다. 본 학위 논문에서는 얼음 주형 공정의 적용을 통한 비산화 그래핀 플레이크 기반 및 미세구조가 제어 가능한 에어로젤 제조 기술을 소개한다. 우수한 품질의 그래핀 플레이크를 에어로젤을 고분자 복합제의 전구체 또는 촉매 담체로 이용하며 그 미세구조를 조절함으로써 보이는 특성 향상에 대한 내용을 포함한다.
