[发明专利]一种还原氧化石墨烯气凝胶及其水蒸气水热还原制备方法

摘要

一种水蒸气水热还原制备还原氧化石墨烯气凝胶的方法，属于气凝胶制备技术领域。本发明从制备氧化石墨烯水分散液出发，先利用冷冻干燥方法制备得到氧化石墨烯气凝胶，然后通过水蒸气水热法还原得到还原氧化石墨烯气凝胶，方便快捷低能耗的制备了还原氧化石墨烯气凝胶。本发明制备的还原氧化石墨烯气凝胶结合了石墨烯优异的导电性、气凝胶的轻质多孔特点以及水蒸气水热还原技术的低能耗、无污染等多重优势。本发明所用的真空冷冻干燥的方法，具有操作简单、条件温和、成本低廉、且工艺易于放大的优点。制备的还原氧化石墨烯气凝胶可广泛应用于油水分离、有机污染物吸附、超级电容、电池、传感等领域。

主权项

1.一种水蒸气水热还原制备还原氧化石墨烯气凝胶的方法，其步骤如下：1)石墨烯氧化物水分散液的制备：用改良的Hummers法制备得到石墨烯氧化物水分散液；2)石墨烯氧化物气凝胶的制备：将步骤1)制备得到的石墨烯氧化物水分散液先浓缩至5～20mg/mL浓度，再用水稀释到3～10mg/mL浓度，然后将稀释液置于器皿中进行冷冻，随后将冷冻的样品再进行真空冷冻干燥，从而制备得到棕色的石墨烯氧化物气凝胶；3)还原氧化石墨烯气凝胶的制备：将步骤2)得到的石墨烯氧化物气凝胶连同器皿一起放置于聚四氟乙烯高压反应釜中，并在耐高温器皿与聚四氟乙烯高压反应釜之间的间隙中加入水溶液、不易挥发的盐溶液、不易挥发的碱溶液或不易挥发的酸溶液，加热进行水蒸气水热反应，反应完成后取出样品，室温真空干燥并脱模，得到黑色的还原氧化石墨烯气凝胶。