[发明专利]一种两亲性气凝胶及制备方法

说明书

本发明公开一种两亲性气凝胶及制备方法，制备方法包括步骤：A、对氧化石墨进行超声处理，形成均匀的氧化石墨烯分散液；B、在氧化石墨烯分散液中加入磷酸化合物，并搅拌；C、将搅拌后的混合液进行加热反应，获得功能化水凝胶；D、对功能化水凝胶进行溶剂置换，再进行干燥获得两亲性气凝胶。通过本发明的方法，所制备的两亲性气凝胶具有超吸水的特性，使其作为催化剂载体在界面聚合、重金属离子的吸附和乳液破乳、油水分离等方面有重要的应用前景。

技术领域

本发明涉及石墨烯材料领域，尤其涉及一种两亲性气凝胶及制备方法。

背景技术

石墨烯气凝胶是以石墨烯或石墨烯类材料通过一定方式，以获得石墨烯水凝胶为前提，经干燥进一步把凝胶内部水替代成空气，从而获得石墨烯气凝胶。石墨烯气凝胶自浙江大学高超课题组制备出超轻石墨烯气凝胶后，掀起一股科学研究热潮，许多科学家制备出石墨烯气凝胶或复合材料的石墨烯基气凝胶，被广泛应用于各种领域。由于石墨烯具有超疏水的特性，因此以石墨烯制备的气凝胶也具有超疏水特性。但现有的技术所制备的石墨烯气凝胶并不具有超吸水的特性，这限制了石墨烯气凝胶的应用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明目的在于提供一种两亲性气凝胶及制备方法，旨在解决现有技术中石墨烯气凝胶不具备亲水性的问题。

本发明的技术方案如下：

一种两亲性气凝胶的制备方法，其中，包括步骤：

A、对氧化石墨进行超声处理，形成均匀的氧化石墨烯分散液；

B、在氧化石墨烯分散液中加入磷酸化合物，并搅拌；

C、将搅拌后的混合液进行加热反应，获得功能化水凝胶；

D、对功能化水凝胶进行溶剂置换，再进行干燥获得两亲性气凝胶。

所述的两亲性气凝胶的制备方法，其中，所述磷酸化合物为乙二胺四亚甲基磷酸、亚甲基二磷酸、氨基三亚甲基磷酸或六亚甲基二胺四亚甲基膦酸中的一种或多种。

所述的两亲性气凝胶的制备方法，其中，所述步骤B中，还加入还原剂。

所述的两亲性气凝胶的制备方法，其中，所述还原剂为抗坏血酸、亚硫酸氢钠或水合肼。

所述的两亲性气凝胶的制备方法，其中，所述步骤C中，反应温度为150~210℃，反应时间为8~24h。

所述的两亲性气凝胶的制备方法，其中，所述步骤C中，反应温度为50~90℃，反应时间为9~16h。

所述的两亲性气凝胶的制备方法，其中，所述步骤A中，超声处理的时间为5~60min。

所述的两亲性气凝胶的制备方法，其中，所述步骤A中，先将氧化石墨溶于去离子水、乙醇、或两者混合溶剂中，再进行超声处理，形成均匀的氧化石墨烯分散液。

所述的两亲性气凝胶的制备方法，其中，所述步骤D中，采用冷冻干燥的方式得到两亲性气凝胶。

一种两亲性气凝胶，其中，采用如上任一项所述的方法制备而成。

有益效果：通过本发明的方法，所制备的两亲性气凝胶具有超吸水的特性，使其作为催化剂载体在界面聚合、重金属离子的吸附和乳液破乳、油水分离等方面有重要的应用前景。

附图说明

图1为本发明两亲性气凝胶的制备方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明所制备的两亲性气凝胶的吸水性能对比图。

具体实施方式