[发明专利]一种用于染料吸附的三维石墨烯气凝胶材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种用于染料吸附的三维石墨烯气凝胶材料及其制备方法；首先，将氧化石墨烯和2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮分子溶解于无水N,N‑二甲基甲酰胺中，二月桂酸二丁基锡作催化剂，反应一段时间后得到2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮修饰的石墨烯；将2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮修饰的石墨烯溶解于无水N,N‑二甲基甲酰胺中，加入蒸馏水，使得2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮修饰的石墨烯自组装成疏松多孔的结构；通过交换溶剂去除掉N,N‑二甲基甲酰胺，低温冻干得到三维石墨烯材料。本发明的技术方案操作简单，快速环保，且制备得到的气凝胶材料孔隙率高，比表面积大，有望应用于染料，重金属吸附等领域中。

主权项

一种用于染料吸附的石墨烯气凝胶材料的制备方法，其特征是步骤如下：1)将6‑甲基异胞嘧啶放到反应器中，再加入1,6‑己二异氰酸酯，在氩气气氛保护下反应，然后用石油醚沉淀，分离烘干后得到产物2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮；2)将得到的2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮到加入反应器中，倒入无水N，N‑二甲基甲酰胺；再加入氧化石墨烯，使混合物分散均匀；加入2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮的1‰～1％质量份数的二月桂酸二丁基锡，在氩气气氛保护下，于80℃反应6‑24小时，抽滤得到产物2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮修饰的石墨烯；氧化石墨烯和2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮的质量比为1：2～5；3)将2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮修饰的石墨烯分散于无水N，N‑二甲基甲酰胺中，加入蒸馏水，完成自组装，然后用水置换出N，N‑二甲基甲酰胺，将石墨烯的组装体先在冰箱中预冻8～12小时，然后再控制温度‑60℃～‑50℃进行冻干，即得到2‑脲‑4‑[H]‑嘧啶酮连接的三维结构石墨烯材料。