【技术实现步骤摘要】
一种极端耐受的碳纳米管水凝胶其制备方法与应用
本专利技术涉及一种纳米碳水凝胶的制备，特别涉及一种快速水传输水凝胶和环境耐受的碳纳米管水凝胶及其制备方法与应用，属于碳纳米管水凝胶合成及纳米材料科学
技术介绍
水凝胶作为一种三维多孔材料，具有在能源、生物载药、智能器件、环境水处理等领域被广泛研究。目前水凝胶按照材质来分，可以被分为人工合成聚合物基水凝胶、碳基水凝胶和自然基水凝胶。水凝胶吸水溶胀、吸水量和吸水速率可以表示水凝胶的水传输性能。多孔结构的凝胶具有快速水传输的性能，同时酸、碱、盐的环境也会对水凝胶的水传输性能造成影响。由单体聚合发泡制备的超孔水凝胶具有微米级的孔结构，通过微米孔的毛细作用，水凝胶可以实现快速水传输效果。采用这种方法制备的超孔水凝胶是目前已知的水传输速率较快水凝胶类型。但是超孔水凝胶需要采用乙醇脱水的干燥技术才能实现快速水传输，生产工艺复杂。多孔凝胶膜包覆超吸水的聚丙烯酰胺水凝胶、聚丙烯酸微粒可以实现快速的吸水膨胀，但是这种结构在吸水后多孔膜膨胀水传输速率降低，最终并不能实现饱和吸...
【技术保护点】
1.一种极端耐受的碳纳米管水凝胶的制备方法，其特征在于包括：/n提供碳纳米管气凝胶；/n以包含小分子和/或高分子的第一水溶液浸润所述碳纳米管气凝胶表面，之后干燥，得到小分子和/或高分子修饰的碳纳米管干凝胶；/n将所述碳纳米管干凝胶充分浸置于第二水溶液中，获得极端耐受的碳纳米管水凝胶。/n
【技术特征摘要】
1.一种极端耐受的碳纳米管水凝胶的制备方法，其特征在于包括：
提供碳纳米管气凝胶；
以包含小分子和/或高分子的第一水溶液浸润所述碳纳米管气凝胶表面，之后干燥，得到小分子和/或高分子修饰的碳纳米管干凝胶；
将所述碳纳米管干凝胶充分浸置于第二水溶液中，获得极端耐受的碳纳米管水凝胶。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述小分子包括乙醇、乙二醇、丙三醇、正丁醇、丁四醇、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述高分子包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙三醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚异丙基丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、壳聚糖、海藻酸钠中的任意一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一水溶液的浓度为0.05～15.0wt％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述浸润的时间为0.5～3h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：将所述碳纳米管气凝胶从第一水溶液中取出，之后于30～120℃烘干0.5～5h，获得所述碳纳米管干凝胶。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第二水溶液包括水、酸性溶液、碱性溶液、盐溶液中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述酸性溶液所含酸性物质包括盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述碱性溶液所含碱性物质包括氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述盐溶液所含盐包括硫酸盐、氯化盐、硝酸盐、磷酸盐中的任意一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第二水溶液的温度为0～100℃，pH值为0～14。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述盐溶液的浓度为0.01～25.50wt％。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：采用浮动催化化学气相沉积法及二次沉积法制备得到所述碳纳米管气凝胶。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于具体包括：
(1)在保护性气氛中，使化学气相沉积设备的反应腔室升温至800～1400℃，之后至少向所述反应腔室内通入第一碳源、还原气体和催化剂，反应2～10h，得到笼...
【专利技术属性】
技术研发人员：李清文，赵黎明，张永毅，曹培，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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