一种石墨烯/银纳米线复合气凝胶的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯/银纳米线复合气凝胶的制备方法。首先制备含有模板颗粒的氧化石墨烯‑银纳米线的胶体分散液，再将该混合液和交联剂混合后逐滴加入金属钠和有机溶剂形成的体系中，由于密度差异，混合体系形成油‑水两相，金属钠在两相界面间与氧化石墨烯和水反应使氧化石墨烯原位还原，反应放出的热促使氧化石墨烯与交联剂发生化学桥联反应搭建成空间网状结构支撑强度，模板粒子被包裹在气凝胶孔隙中控制孔径；银纳米线分布于石墨烯表面作为气凝胶的弹性支撑及导电增强单元，最后经冷冻干燥去除模板粒子。本发明专利技术利用了高分子模板“吸水溶胀‑脱水收缩”的原理，去除模板容易；氧化石墨烯可实现原位还原，无需额外还原剂，制备方法简单。

Preparation method of graphene / silver nanowire composite aerogels

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/银纳米线复合气凝胶的制备方法
本专利技术属于纳米材料
，具体是一种石墨烯/银纳米线复合气凝胶的制备方法。
技术介绍
模板法是一种制备三维石墨烯气凝胶材料的常用方法，如以聚苯乙烯(PS)颗粒为模板，通过真空过滤化学改性石墨烯和PS球的混合胶体悬浮液可制备出三维有序的大孔石墨烯膜。以乙基改性表面的二氧化硅(SiO2)球为模板，利用氧化石墨烯亲水边缘和SiO2球(30～120nm)疏水基平面间的疏水相互作用构建纳米多孔石墨烯气凝胶。但目前所报道的方法均需采用有机溶剂(如甲苯)或强酸(如氢氟酸)将模板颗粒溶解或刻蚀而去除，普遍存在工艺复杂、成本高、模板利用率低等缺陷，在很大程度上限制了其应用范围。因此，利用模板特有的性能，选择合适易于去除的模板对于三维气凝胶的构建具有重要意义。此外，以氧化石墨烯为结构单元，借助于化学键、静电作用、π-π作用、疏水作用和氢键等作用力构筑多孔超轻三维石墨烯气凝胶时，片层间容易相互堆叠在一起使其性能尤其是机械强度或模量降低；而且气凝胶中经还原后的石墨烯导电性能大大降低，不利于它在电子器件领域中的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯/银纳米线复合气凝胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)在玻璃容器中加入1.0～5.0g金属钠和10～50mL的有机溶剂，加热使温度达到50～150℃，金属钠变成亮黄色的钠球；/n(2)将10mL浓度为0.5～20mg/mL的氧化石墨烯溶液与10mL浓度为0.1～1mg/mL的银纳米线分散液在超声下混合后得到氧化石墨烯-银纳米线的混合分散液；/n(3)在步骤(2)获得的氧化石墨烯-银纳米线混合分散液中加入0.1～1g粒径为20～100nm的模板颗粒，搅拌后形成氧化石墨烯、银纳米线和模板颗粒的胶体混合液；/n(4)将0.1～1.0g的交联剂加入步骤(3)得到的胶体混合液中...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/银纳米线复合气凝胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在玻璃容器中加入1.0～5.0g金属钠和10～50mL的有机溶剂，加热使温度达到50～150℃，金属钠变成亮黄色的钠球；
(2)将10mL浓度为0.5～20mg/mL的氧化石墨烯溶液与10mL浓度为0.1～1mg/mL的银纳米线分散液在超声下混合后得到氧化石墨烯-银纳米线的混合分散液；
(3)在步骤(2)获得的氧化石墨烯-银纳米线混合分散液中加入0.1～1g粒径为20～100nm的模板颗粒，搅拌后形成氧化石墨烯、银纳米线和模板颗粒的胶体混合液；
(4)将0.1～1.0g的交联剂加入步骤(3)得到的胶体混合液中混合均匀后逐滴加入步骤(1)形成的体系中，由于密度差异，水相的氧化石墨烯、银纳米线和模板颗粒在容器底部累积，油相的有机溶剂在最上层，钠球处在油相和水相的界面间与氧化石墨烯和水发生“微爆炸”反应，原位生成的氢气泡会将钠球推向油相，使钠球的表面不断更新，然后钠球依靠重力降落至两相界面使反应得以连续进行，使氧化石墨烯被还原成石墨烯；
同时，钠球与水在油-水两相界面间反应放出大量热，促使氧化石墨烯与交联剂发生化学桥联反应，形成分子桥连诱导石墨烯与交联剂搭建成具有空间网状结构的气凝胶宏观体并支撑其强度，模板颗粒被包裹在气凝胶的孔隙中，达到控制气凝胶孔径的效果；在上述反应与组装过程中，银纳米线分布于石墨烯表面作为气凝胶的弹性支撑及导电增强单元；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亚辉，尹国杰，王芳，孟巧静，李欣栋，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41