[发明专利]一种氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯气凝胶的制备方法在审
| 申请号： | 201811619489.5 | 申请日： | 2018-12-28 |
| 公开（公告）号： | CN109437166A | 公开（公告）日： | 2019-03-08 |
| 发明（设计）人： | 马婧;朱维慧;梁倩;秦温 | 申请（专利权）人： | 太原理工大学 |
| 主分类号： | C01B32/184 | 分类号： | C01B32/184;D01F9/12 |
| 代理公司： | 太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 14110 | 代理人： | 任林芳 |
| 地址： | 030024 *** | 国省代码： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 碳纤维 还原氧化石墨烯 氮掺杂 气凝胶 制备 石墨烯气凝胶 有机污染物处理 制备技术领域 氧化石墨烯 不稳定性 超疏水性 三维多孔 水热条件 分散液 还原剂 孔结构 水凝胶 自组装 超轻 氮源 改性 | ||
1.一种氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，制备碳纤维/氧化石墨烯溶液：
称取碳纤维或功能化处理的碳纤维，浸入去离子水中，借助机械搅拌，超声破碎分散后，再加入氧化石墨烯粉末，超声分散均匀，得到碳纤维/氧化石墨烯溶液；
第二步，制备氮掺杂的碳纤维/氧化石墨烯溶液：
称取氮源，加入碳纤维/氧化石墨烯溶液中，超声混合均匀，得到氮掺杂的碳纤维/氧化石墨烯悬浮液；
第三步，制备氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯水凝胶：
在氮掺杂的碳纤维/氧化石墨烯悬浮液中，添加还原剂，超声处理后，将得到的混合溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中，在水热条件下进行还原，还原温度为90~120℃，还原时间为3-6h，还原结束后，形成三维的氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯水凝胶，用去离子水清洗；
第四步，制备氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯气凝胶：
将氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯水凝胶在-4~-20℃下冷冻1~2h，然后在冷冻干燥机中冷冻干燥24~48h，冷冻温度为-50~-80℃，得到氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯气凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：第一步中所述功能化处理的碳纤维包括羧基功能化碳纤维或氨基功能化碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：第一步中所述碳纤维或功能化处理的碳纤维和氧化石墨烯的质量比为1:1~1:5，氧化石墨烯的浓度为1~10mg/mL。
4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：第二步中所述氮源包括盐酸胍、尿素、三聚氰胺和氨气中的任意一种或多种混合物，所述氮源和氧化石墨烯的质量比为1:1~1:4。
5.根据权利要求1所述的一种氮掺杂的碳纤维/还原氧化石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：第三步中所述还原剂包括维生素C、水合肼和柠檬酸中的任意一种，还原剂和氧化石墨烯的质量比为1:1~1:4。
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