功能化石墨烯基气凝胶的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种功能化石墨烯基气凝胶的制备方法，包括以下步骤：步骤一、在氧化石墨烯分散液中加入壳聚糖，然后调节pH，搅拌，得到混合液；步骤二、将混合液加入高压反应釜中进行水热反应，得到湿凝胶；步骤三、将湿凝胶依次用酒精和丙酮进行溶剂交换浸泡各3次，每次24h，最后采用CO2超临界干燥得到功能化石墨烯基气凝胶。本发明专利技术的功能化石墨烯基气凝胶是以廉价且易得的壳聚糖和氧化石墨烯为原料，通过水热反应与超临界干燥得到，本发明专利技术通过将壳聚糖附着于氧化石墨烯片层上使其最大程度上让氨基和羟基暴露在气凝胶的表面以此来提高气凝胶对重金属离子Pb

Preparation and application of functional graphene based aerogels

【技术实现步骤摘要】
功能化石墨烯基气凝胶的制备方法及应用
本专利技术涉及气凝胶材料制备领域，具体涉及功能化石墨烯基气凝胶的制备方法及应用。
技术介绍
随着重工业的发展，大量含有重金属离子的工业废水排放到人类的生活环境中，这些工业废水严重威胁着人类的健康。目前，污水治理已成为全球科研工作者的研究热点。从经济和效率上来看，开发高效的吸附剂是治理污水的一种有效途径，而密度和比表面积是影响吸附剂吸附性能的重要因素。多孔碳材料由于其密度小、价格低廉、比表面积高、力学性能好以及物理化学性能稳定而常用于吸附领域。在所有多孔碳材料中，石墨烯基气凝胶兼具石墨烯和气凝胶的双重特性，由于其密度低、比表面积大，力学性能好等优点使其在吸附领域备受关注。但是纯石墨烯气凝胶由于凝胶过程中石墨烯片层的紧密堆积导致其比表面积并不高，且其可用于吸附重金属离子的活性官能团数量有限，因此其对重金属离子的吸附量并不高。为防止反应过程中石墨烯片层的紧密堆积，提升石墨烯基气凝胶中活性官能团数量，大量的报道集中于功能化修饰石墨烯气凝胶，其功能化修饰可以增加活性官能团数量同时防止石墨烯片层的紧密堆积。但是大部分报道中科研工作者都是采用小分子功能化修饰石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能化石墨烯基气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在氧化石墨烯分散液中加入壳聚糖，然后调节pH，搅拌，得到混合液；步骤二、将混合液加入高压反应釜中进行水热反应，得到湿凝胶；步骤三、将湿凝胶依次用酒精和丙酮进行溶剂交换浸泡各3次，每次24h，最后采用CO2超临界干燥得到功能化石墨烯基气凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种功能化石墨烯基气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在氧化石墨烯分散液中加入壳聚糖，然后调节pH，搅拌，得到混合液；步骤二、将混合液加入高压反应釜中进行水热反应，得到湿凝胶；步骤三、将湿凝胶依次用酒精和丙酮进行溶剂交换浸泡各3次，每次24h，最后采用CO2超临界干燥得到功能化石墨烯基气凝胶。2.如权利要求1所述的功能化石墨烯基气凝胶的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的浓度为1～3mg/mL；所述壳聚糖与氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的质量比为1～4:1。3.如权利要求1所述的功能化石墨烯基气凝胶的制备方法，其特征在于，所述调节pH采用的酸为盐酸、硫酸、硝酸、醋酸和碳酸中的任意一种；所述调节pH至6～7；所述酸的浓度为0.5～1.5mol/L。4.如权利要求1所述的功能化石墨烯基气凝胶的制备方法，其特征在于，对所述步骤一中的混合液进行预处理，其预处理过程为：将混合液超声，然后置于密封的玻璃罐中，采用电子束辐照装置进行辐照；进行辐照的电压范围：5-25MeV，数率范围：5-15mA，辐照剂量范围：200kGy-800kGy；所述超声的频率为60～100KHz。5.如权利要求1所述的功能化石墨烯基气凝胶的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为165～185℃，时间为10～15h。6.如权利要求1所述的功能化石墨烯基气凝胶的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱家艺，谢子楷，任洪波，毕于铁，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51