[发明专利]一种有机化合物修饰的碳气凝胶、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种有机化合物修饰的碳气凝胶，其特征在于，包括碳气凝胶和修饰于碳气凝胶的有机化合物；

所述有机化合物包括含氟硅氧烷化合物中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的有机化合物修饰的碳气凝胶，其特征在于，所述含氟硅氧烷化合物选自具有如式I所示化学式的化合物中的至少一种：

式I中，R₁、R₂、R₃独立地选自C₁～C₅的烷基；

优选地，R₁、R₂、R₃独立地选自甲基、乙基或丙基；

进一步优选地，R₁、R₂、R₃均为甲基或者R₁、R₂、R₃均为乙基；

更进一步优选地，所述含氟硅氧烷化合物为1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的有机化合物修饰的碳气凝胶，其特征在于，所述碳气凝胶具有三维网络结构。

4.权利要求1至3所述的有机化合物修饰的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：

(a)获得碳气凝胶；

(b)将含氟硅氧烷化合物与所述碳气凝胶接触进行修饰，即得所述有机化合物修饰的碳气凝胶。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述碳气凝胶以含有生物质材料的原料，经水热处理制备得到；

所述生物质材料选自瓜皮、果皮、甘蔗、莴苣中的至少一种；

所述水热处理的温度为150℃～220℃，时间为10～18h。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

步骤a)还包括洗涤和冷冻干燥的步骤：

采用含有乙醇的水溶液为清洗液，洗涤水热处理后得到的水凝胶中间体；

所述冷冻干燥的条件为：在-80℃～-50℃条件下冷冻干燥40～50h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤b)为将含有所述碳气凝胶和含有所述含氟硅氧烷化合物的有机溶液的混合物置于反应釜中，于100℃～180℃保持不少于4小时。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述含有所述碳气凝胶和含有所述含氟硅氧烷化合物的有机溶液的混合物中，所述碳气凝胶与所述含氟硅氧烷化合物的质量比为1:0.55～1:4.5。

9.一种吸附剂，其特征在于，所述吸附剂包括权利要求1至4中任一项所述的有机化合物修饰的碳气凝胶或权利要求5至8中任一项制备方法制备得到的有机化合物修饰的碳气凝胶。

10.权利要求9所述吸附剂在油水环境中吸附和/或分离有机物和/或油类物质。