[发明专利]铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜，其特征在于，它具有连续、规整有序的石墨烯三维多孔网络结构和铆钉结构，所述三维多孔网络结构由石墨烯片层相互搭接构成，所述铆钉结构由羟基氧化铁纳米纤维桥接和贯穿石墨烯片层复合而成，所述三维多孔网络结构由孔径小于2nm的微孔、孔径为2~50nm的介孔和孔径大于50nm的大孔组成，所述羟基氧化铁纳米纤维的长度为50~5000nm，所述羟基氧化铁纳米纤维的直径为1~10nm；所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜的厚度为50~1000μm，所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜的密度为1~500mg/cm³，比表面积为10~1000m²/g，孔容为0.1~3.0 cm³/g；所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜的拉伸强度为0.02~50Mpa，所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜表面与水的静态接触角为0~80°，所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜能够在被弯曲、编织或加捻处理时保持铆钉结构不会被破坏。

2.根据权利要求1所述的铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜，其特征在于：所述羟基氧化铁纳米纤维的长度为100~500nm；

和/或，所述羟基氧化铁纳米纤维的直径为3~5nm。

3.根据权利要求1所述的铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜，其特征在于：所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜的厚度为100~400μm；

和/或，所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜的拉伸强度为0.7~2.8Mpa。

4.根据权利要求1所述的铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜，其特征在于：所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜具有流体传输性能，其中，所述流体包括水溶液、有机溶液、油水混合物中的任意一种或者两种以上的组合，流体传输在常压环境、外部压力或者重力辅助下主动或被动进行。

5.根据权利要求4所述的铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜，其特征在于：所述水溶液包括纯水、金属盐溶液、燃料水溶液、颗粒悬浮物中的任意一种或者两种以上的组合。

6.根据权利要求4所述的铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜，其特征在于：所述有机溶液包括乙醇、甲醇、丙酮、正己烷、环己烷、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求4所述的铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜，其特征在于：所述油水混合物包括水/油乳液、油/水乳液、油水共溶液中的任意一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求1所述的铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜，其特征在于：所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜具有高效盐水发电性能，其中，所述盐包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸钾、硫酸钠、碳酸钾、碳酸钙中的任意一种或两种以上的组合。

9. 根据权利要求8所述的铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜，其特征在于：所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜的盐水发电测试的开路电压为0~0.63 V。

10. 根据权利要求8所述的铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜，其特征在于：所述铆钉结构石墨烯复合气凝胶薄膜的盐水发电测试的功率密度为1~50 mW/m²。