[发明专利]一种石墨烯-凹凸棒土复合弹性气凝胶及其在海水淡化中的应用

权利要求书

1.一种石墨烯-凹凸棒土复合弹性气凝胶，其特征在于，所述气凝胶以石墨烯为基体，以凹凸棒土为分散相；石墨烯与凹凸棒土的质量比为1:1～2:1；所述气凝胶能够承受0～80％形变率的重复压缩。

2.一种权利要求1所述的气凝胶在海水淡化中的应用。

3.根据权利要求2所述的气凝胶在海水淡化中的应用，其特征在于，所述气凝胶用于海水淡化装置的光热转化器用于将太阳能转化为热能进而蒸发海水，能够降低海水中的离子浓度。

4.根据权利要求3所述的气凝胶在海水淡化中的应用，其特征在于，所述气凝胶进行海水淡化后其内部无残留盐分。

5.根据权利要求3所述的气凝胶在海水淡化中的应用，其特征在于，每平方米气凝胶每12h淡化海水的体积量为6～8L。

6.一种制备权利要求1所述的石墨烯-凹凸棒土复合弹性气凝胶的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：通过Hummers法制备氧化石墨烯分散液；

S2：将凹凸棒土加入到去离子水中搅拌均匀；超声离心处理除去下层沉淀得到的分散液进行第二次超声离心处理除去下层沉淀得到凹凸棒土分散液，

S3：将氧化石墨烯分散液和凹凸棒土分散液均匀混合后加入还原剂；

S4：将混合的分散液加入放入容器中加热至失去流动性，得到部分还原的水凝胶；

S5：对部分还原的水凝胶进行冷冻、解冻和第二次加热处理，得到水凝胶；

S6：将水凝胶进行二次透析处理，然后依次进行冷冻干燥和烘箱热处理，得到最终产物。

7.根据权利要求3所述的一种制备石墨烯-凹凸棒土复合弹性气凝胶的方法，其特征在于，步骤S1中，氧化石墨烯分散液中石墨烯与水的质量比为1:1～2:1。

8.根据权利要求3所述的一种制备石墨烯-凹凸棒土复合弹性气凝胶的方法，其特征在于，步骤S2中，凹凸棒土与水的质量比为1:1～2:1；两次超声的时间均为20～40min，超声机的功率为300W；两次离心的时间均为5～15min，两次离心的转速均为1000～2000rpm。

9.根据权利要求3所述的一种制备石墨烯-凹凸棒土复合弹性气凝胶的方法，其特征在于，步骤S3中，还原剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、乙二胺、氨基酸中的一种或多种混合物，还原剂与氧化石墨烯分散液的质量比为2～5:1。

10.根据权利要求3所述的一种制备石墨烯-凹凸棒土复合弹性气凝胶的方法，其特征在于，步骤S4中，加热的温度为80～100℃；步骤S5中，冷冻的温度为-80～-70℃，冷冻的时间为15～45min，二次加热的温度为60～80℃，二次加热的时间为18～22h。