[发明专利]一种Ag/CeO2/石墨烯气凝胶及其制备方法和用途

摘要

本发明涉及一种双功能材料Ag/CeO₂/石墨烯气凝胶及其制备方法和用途，属于纳米材料应用、催化技术领域以及生物材料等。Ag和CeO₂纳米粒子同时高分散在三维多孔石墨烯气凝胶中，实现光催化剂降解有机染料分子和抗菌杀菌双功能用途。通过稀释‑浓缩工艺与两步还原法实现CeO₂和Ag纳米粒子在载体中的分散度和负载量的可控，小尺寸纳米Ag粒子的可控以及三维多孔结构的组装。该材料利用三维多孔石墨烯的强吸附性吸附染料分子；利用CeO₂纳米粒子光催化剂降解吸附的染料分子；利用小尺寸纳米Ag粒子的生物活性达到抗菌和杀菌的性能。

主权项

1.一种Ag/CeO₂/石墨烯气凝胶的制备方法，所述的Ag/CeO₂/石墨烯气凝胶，Ag和CeO₂纳米粒子同时分散在三维多孔石墨烯气凝胶中，实现光催化剂降解染料分子和抗菌杀菌双功能用途，通过稀释‑浓缩工艺与两步还原法实现CeO₂和银纳米粒子在载体中的分散度和负载量的可控，小尺寸纳米Ag粒子的可控以及三维多孔结构的组装，其特征在于步骤如下：A)稀释‑浓缩法制备Ag⁺/CeO₂/氧化石墨烯前驱体1)将CeO₂溶胶和AgNO₃水溶液加入氧化石墨烯水溶液中，磁力搅拌，获得Ag⁺/CeO₂/氧化石墨烯前驱体；2)稀释步骤1)获得的前驱体，将去离子水加入步骤1)获得的Ag⁺/CeO₂/氧化石墨烯前驱体中，超声分散，获得稀释的前驱体；3)浓缩步骤2)获得的前驱体：通过离心机离心浓缩步骤2)获得的前驱体Ag⁺/CeO₂/氧化石墨烯，获得较高浓度的Ag⁺/CeO₂/氧化石墨烯前驱体，并超声分散，获得最终前驱体；B)超声化学辅助还原法和凝胶化反应制备Ag/CeO₂/石墨烯气凝胶1)在持续超声条件下，将一定量的强还原剂硼氢化钠(NaBH₄)加入步骤A)获得的最终的Ag⁺/CeO₂/氧化石墨烯前驱体中，超声化学辅助反应，获得Ag/CeO₂/石墨烯水溶液；2)将抗坏血酸加入步骤1)中获得的Ag/CeO₂/石墨烯水溶液中，超声分散；3)将步骤2)获得的溶液密封后放入水浴锅中，90℃下静置4h后获得Ag/CeO₂/石墨烯水凝胶；4)采用冷冻干燥工艺干燥Ag/CeO₂/石墨烯水凝胶，获得Ag/CeO₂/石墨烯气凝胶材料。