一种硅烷功能化石墨烯气凝胶材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及气凝胶的技术领域，为解决目前对三维石墨烯孔径和表面性质的调控和制备仍缺乏简易的制备工艺技术实现对三维石墨烯结构尺寸、片层间作用方式及其与界面性质等的有效控制的问题，本发明专利技术提出了一种硅烷功能化石墨烯气凝胶材料的制备方法，先制得功能化的石墨烯水凝胶再制备功能化石墨烯气凝胶。制备过程无毒无污染，制备得到的石墨烯气凝胶可用于油水分离、压敏/气敏、聚合物纳米复合材料等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气凝胶的
，具体涉及一种硅烷功能化石墨烯气凝胶材料的制备方法。
技术介绍
石墨烯是由二维单层碳原子组成，呈类六元苯环蜂窝状结构，碳原子间以sp2杂化。这样的结构使其具有独特的物理和化学性质，如高杨氏模量（1TPa）、高强度（130GPa）、高导热（5000W/(mK)）、高导电（6000S/cm）、高比表面积（2630m2/g）。自从2004年以来，石墨烯已在能量储存、电子器件、化学催化、环境等领域显示出广泛的应用前景。近几年来，石墨烯气凝胶具有低密度高比表面积，高导电、导热性能，在电容器、油水分离、传感器等领域引起广泛的关注。目前，制备石墨烯气凝胶的方法主要有自组装法、气相沉积法、模板法和3D打印法等，已有相关文章和专利报道。例如，高超教授等制备超轻石墨烯气凝胶，将石墨烯直接冷冻干燥后用肼蒸汽还原，制备纯石墨烯气凝胶密度最低能达到0.16mg/mL（AdvancedMaterials2013,25,2554-2560）。成会明教授等利用化学气相沉积法制备不同石墨烯层数，高导电石墨烯泡沫（NatureMaterials2011,1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅烷功能化石墨烯气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为以下步骤：（1）将氧化石墨烯分散在去离子水中，配制成氧化石墨烯溶液的浓度为1‑5mg/mL，然后调节pH<=2或者pH>=11，在室温下搅拌混合5‑20min后加入硅烷偶联剂并继续搅拌5‑20min，之后升温至60‑120℃保持4‑24h，制得功能化的石墨烯水凝胶；（2）将功能化的石墨烯水凝胶透析1‑24h后冷冻干燥制得功能化石墨烯气凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种硅烷功能化石墨烯气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为以下步骤：
（1）将氧化石墨烯分散在去离子水中，配制成氧化石墨烯溶液的浓度为1-5mg/mL，然后调节pH<=2或者pH>=11，在室温下搅拌混合5-20min后加入硅烷偶联剂并继续搅拌5-20min，之后升温至60-120℃保持4-24h，制得功能化的石墨烯水凝胶；
（2）将功能化的石墨烯水凝胶透析1-24h后冷冻干燥制得功能化石墨烯气凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种硅烷功能化石墨烯气凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的硅烷偶联剂一端含有非水解基团，另一端为可水解基团。
3.根据权利要求2所述的一种硅烷功能化石墨烯气凝胶材料的制备方法，其特征在于：非水解基团选自烷基、甲基、环氧基、丙烯酰氧基、巯基、乙烯基、氨基、含氟基团中一种，可水解基团选自OMe、OEt、...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤龙程，官礼知，赵丽，裴勇兵，陈利民，吴连斌，蒋剑雄，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33