一种手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法,包括：含酸氧化石墨加入到水中超声0.5‑2h得到含酸的氧化石墨烯分散液，备用；以高锰酸钾和硫酸锰为原料，在水中混合均匀，采用水热法制备二氧化锰，过滤，水洗，在空气中或在干燥箱中干燥，得到二氧化锰纳米颗粒，备用；将含酸的氧化石墨烯分散液与二氧化锰混合均匀，混合液中滴加稀酸，调整pH值，置于反应釜中在120‑180℃进行水热反应6‑24h，得到柱状石墨烯水凝胶；将得到的柱状石墨烯水凝胶置于水中24‑48h，去除酸，迅速放于液氮中，冻5‑30min，之后放到冻干机中冻干12‑48h，得到手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶。本发明专利技术方法具有简单易行、成本低廉、效率高、无污染、易推广和可控的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法
本专利技术涉及一种石墨烯气凝胶的制备方法，特别是一种手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法。
技术介绍
能源是人类赖以生存的物质基础，是社会和经济可持续发展的重要物质保障。随着社会的发展、人口的快速增多、不可再生化石燃料的持续消耗和全球环境污染问题的日益凸显，使人类面临严峻的能源挑战。开发高效、环保、低成本的新型能源存储器件是解决能源问题的重要途径之一。超级电容器作为一种储能设备，因其具有高功率密度、长使用寿命和快速充放电等优点，近年来备受关注。决定超级电容器电化学性能的关键在于电极材料的设计和优化。石墨烯是sp2杂化碳原子构成的蜂窝状单原子层的二维纳米材料，由于其具有超强的机械性能、高导电性、优良的导热性能和巨大的比表面积等优良物理特性，是一种非常有应用潜力的电极材料。常见的石墨烯制备方法包括氧化还原法、化学气相沉积法、碳化硅外延生长法、电弧放电法和微波等离子体法等。目前，制备大批量石墨烯的主要方法之一是石墨的氧化还原法，该方法首先采用强酸对石墨进行氧化，制备氧化石墨，再经过还原处理得到石墨烯。改进的Hummers法是氧化还原法制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)改进的Hummers法制备的含酸氧化石墨加入到水中超声0.5‑2h得到含酸的氧化石墨烯分散液，备用；(2)以高锰酸钾和硫酸锰为原料，在水中混合均匀，采用水热法制备二氧化锰，过滤，水洗，在空气中或在干燥箱中干燥，得到二氧化锰纳米颗粒，备用；(3)将步骤(1)得到的含酸的氧化石墨烯分散液与步骤(2)得到的二氧化锰混合均匀，得混合液，混合液中滴加稀酸，调整pH值至2‑4后，置于反应釜中在120‑180℃进行水热反应6‑24h，得到柱状石墨烯水凝胶；(4)将步骤(3)中得到的柱状石墨烯水凝胶置于水中24‑48h，去除酸...

【技术特征摘要】
1.一种手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)改进的Hummers法制备的含酸氧化石墨加入到水中超声0.5-2h得到含酸的氧化石墨烯分散液，备用；(2)以高锰酸钾和硫酸锰为原料，在水中混合均匀，采用水热法制备二氧化锰，过滤，水洗，在空气中或在干燥箱中干燥，得到二氧化锰纳米颗粒，备用；(3)将步骤(1)得到的含酸的氧化石墨烯分散液与步骤(2)得到的二氧化锰混合均匀，得混合液，混合液中滴加稀酸，调整pH值至2-4后，置于反应釜中在120-180℃进行水热反应6-24h，得到柱状石墨烯水凝胶；(4)将步骤(3)中得到的柱状石墨烯水凝胶置于水中24-48h，去除酸，迅速放于液氮中，冻5-30min，之后放到冻干机中冻干12-48h，得到手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶。2.如权利要求1所述的手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法,其特征在于：步骤(1)中，所述含酸氧化石墨烯分散液的浓度为1-5mg/mL。3.如权利要求1所述的手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述高锰酸钾、硫酸锰的质量比为1:0.2—1:1。4.如权利要求1所述的手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法,其特征在于：步骤(2)中，所述水热反应的温度为120-150℃。5.如权利要求1所述的手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法,其特征在于：步骤(2)中，所述水热反应的时间为1-12h。6.如权利要求1所述的手撕面包状的疏松层状石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述干...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵姣婧，唐晓宁，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52