[发明专利]一种大面积高强度超弹性石墨烯泡沫材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种大面积高强度超弹性石墨烯泡沫材料的制备方法，属于三维石墨烯材料制备技术领域。先将发泡的氧化石墨烯溶液还原生成石墨烯水凝胶块体，并进行冷冻结冰以及融化处理，再将其在湿态下平铺一层并进行横向以及纵向压缩，得到一层大面积石墨烯水凝胶，还可以在大面积石墨烯水凝胶上重复平铺石墨烯水凝胶块体并进行压缩，得到多层复合的大面积石墨烯水凝胶，最后自然风干，得到大面积高强度超弹性石墨烯泡沫材料。本发明所述方法简单易操作，可扩展性强，所制备的石墨烯泡沫材料的面积能够达到1m2以上，密度为30mg/cm3～90mg/cm3，极限压缩回弹应变达到95％以上，以及极限压缩强度达到20MPa以上。

主权项

1.一种大面积高强度超弹性石墨烯泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)向浓度为6mg/mL～20mg/mL的氧化石墨烯水溶液中加入还原剂和表面活性剂，然后通过搅拌使混合溶液发泡且发泡体积倍数为1.5～2.5，并将发泡后的混合溶液倒入模具中，再在80℃以下进行还原反应，得到石墨烯水凝胶块体；(2)先将石墨烯水凝胶块体在‑20℃～‑10℃下完全冷冻结冰，再在70℃以下进行解冻完全融化，得到冰晶重铸的石墨烯水凝胶块体；(3)将两块以上冰晶重铸的石墨烯水凝胶块体在湿态下紧密平铺一层，然后对石墨烯水凝胶块体的长度或/和宽度方向进行小比例横向压缩，横向压缩比例为5％～20％，并对石墨烯水凝胶块体的厚度方向进行纵向大比例压缩，纵向压缩比例为80％～90％，得到大面积石墨烯水凝胶；(4)将步骤(3)制备的大面积石墨烯水凝胶自然风干，得到大面积高强度超弹性石墨烯泡沫材料。