[发明专利]一种基于石墨烯的超高导电高分子气凝胶

说明书

本发明属于气凝胶技术领域，具体涉及一种基于石墨烯的超高导电高分子气凝胶。该基于石墨烯的超高导电高分子气凝胶，其原料组成按质量配比为：过硫酸钾3‑8份，去离子水15‑28份；氨水18‑30份；石墨烯2‑6份，酚醛树脂10‑20份，丙酮10‑25份；氯化亚锡0.5‑1份；聚吡咯8‑15份。其有益效果是：本发明一种基于石墨烯的超高导电高分子气凝胶具有较好的导电性能，且制备方法简单，具有普适性，能大大增多导电气凝胶的种类，适合大规模制备。

技术领域

本发明属于气凝胶技术领域，具体涉及一种基于石墨烯的超高导电高分子气凝胶。

背景技术

气凝胶又称为干凝胶，是一种纳米多孔材料，孔隙中充满气态分散介质。虽然名字中带有“胶”字，但它是一种固体，被称为世界上最轻的固体，由于气凝胶超轻的质量，它也被称为冷冻的烟雾。气凝胶自1931年被首次制备出以来以其高孔隙率、高比表面积、低密度、低导热率等独特的性能而受到人们广泛的关注，气凝胶这些优异的特性使它在吸附过滤、高效保温隔热、催化以及航空航天等领域有广泛的应用。气凝胶作为一种新兴材料，主要以二氧化硅气凝胶为主。近年来，国外又先后报道了一些新型气凝胶材料，其中一些导电的气凝胶的制备使气凝胶的应用扩展到新的领域，如电容器，电极材料，柔性电子器件等。导电气凝胶目前的报道还比较少，主要有碳气凝胶和金属掺杂气凝胶。其中碳气凝胶有碳纳米管气凝胶、全碳气凝胶等，但是碳气凝胶大多需要高温碳化过程，合成复杂，制备条件要求较高，且在高温有氧氛围下容易发生氧化。某些金属掺杂复合气凝胶等，又存在着制备方法非常复杂不易商品化等问题。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种基于石墨烯的超高导电高分子气凝胶。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于石墨烯的超高导电高分子气凝胶，其原料组成按质量配比为：过硫酸钾3-8份，去离子水15-28份；氨水18-30份；石墨烯2-6 份，酚醛树脂10-20 份，丙酮10-25份；氯化亚锡0.5-1 份；聚吡咯8-15份。

将上述各物质制成本发明的方法是：

1）将石墨烯均匀分散于过硫酸钾中，之后加入去离子水；

2）将丙酮、氯化亚锡和聚吡咯进行混合，并搅拌均匀，之后加入酚醛树脂进行搅拌；

3）将步骤1）与步骤2）中制得的产物进行混合，并加入氨水进行搅拌，然后在水热反应釜中进行热处理，热处理温度为80℃～120℃，热处理时间为5～9小时，制得氧化石墨烯溶胶；

4）将氧化石墨烯溶胶冷却干燥，得到所需的石墨烯超高导电高分子气凝胶。

本发明的有益效果是：本发明一种基于石墨烯的超高导电高分子气凝胶具有较好的导电性能，且制备方法简单，具有普适性，能大大增多导电气凝胶的种类，适合大规模制备。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，用来对本发明的构成进行进一步说明。

实施例1

本发明一种基于石墨烯的超高导电高分子气凝胶，其原料组成按质量配比为：过硫酸钾3份，去离子水15份；氨水18份；石墨烯2份，酚醛树脂10份，丙酮10份；氯化亚锡0.5份；聚吡咯8份。

将上述各物质制成本发明的方法是：

1）将石墨烯均匀分散于过硫酸钾中，之后加入去离子水；

2）将丙酮、氯化亚锡和聚吡咯进行混合，并搅拌均匀，之后加入酚醛树脂进行搅拌；

3）将步骤1）与步骤2）中制得的产物进行混合，并加入氨水进行搅拌，然后在水热反应釜中进行热处理，热处理温度为80℃，热处理时间为5小时，制得氧化石墨烯溶胶；