石墨烯氣凝膠（GA）是由石墨烯片層通過π-π相互作用結合起來形成的三維網(wǎng)絡結構,GA既有石墨烯自身的優(yōu)異性能（導電、導熱、大比表面積）,又有氣凝膠的固有優(yōu)勢（多孔、質輕）。然而,現(xiàn)階段制備GA的方法主要有冰模板法和空氣模板法,所得GA孔徑較大、密度大,大大限制GA的應用;另一種常見方法是將石墨烯或氧化石墨烯附著在商業(yè)化的多孔材料骨架上,以犧牲性材料（聚氨酯泡沫或泡沫鎳等）為模板形成GA,這種制備工藝存在過程復雜、成本較高、資源浪費等一系列問題。本文主要針對石墨烯組裝成多孔結構的可控性問題,分別運用了空氣泡為模板制備各向同性泡孔結構的GA、聚乙烯醇（PVA）凝膠與致孔劑聚乙二醇制備的多孔性GA,研究了發(fā)泡行為、聚乙烯醇凝膠、致孔劑對氣凝膠結構與性能的影響,實現(xiàn)了對GA孔結構及尺寸、親水性、密度的調控,不僅提高了GA在光熱轉換、水處理等領域的性能表現(xiàn),也大大降低了高性能GA的制備成本。具體工作如下:首先,我們研究發(fā)現(xiàn)聚乙烯醇的加入既能實現(xiàn)發(fā)泡又能實現(xiàn)功能化,結合常壓干燥制備了具有親水性的聚乙烯醇/石墨烯雜化氣凝膠（PGA）。制備的PGA具有多孔性結構,其孔徑分布在50-300μm,并且結構... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

GO-RF制備工藝示意圖

Xuetong Zhang 等[45]利用還原氧化石墨烯的方法制備了 GA，如圖 1-2。利用抗壞血酸還原 GO 制備得到還原氧化石墨烯水凝膠，后通過 CO2或凍成 GA。制備出的氣凝膠孔體積大(2.48 cm3g-1)、比表面積大(512 m2g-1)、率高(100 S m-1)。與 HI、水合肼、NaBH4等還原劑相比，抗壞血酸類別的原劑還原過程溫和、毒性低、不產(chǎn)生氣體或者其他有害成分，重要的是還程溫和，保證了 GA 結構的均勻與穩(wěn)定。

青島科技大學研究生學位論文6 小時候得到水凝膠，最后通過凍干的方法制備出了功能化的 GA。也通過乙二胺溶液在 80 oC 下還原 GO 通過凍干制備 GA，得到的氣輕、高機械強度、耐火等諸多優(yōu)異性能。該氣凝膠還被用作吸油自量 100-250 倍的有機污染物，并且可以通過燃燒或擠壓氣凝膠。


本文編號：2910060