【技术实现步骤摘要】
一种耐高温弹性石墨烯气凝胶材料及其制备方法
本专利技术涉及纳米材料
，尤其涉及一种耐高温弹性石墨烯气凝胶材料及其制备方法。
技术介绍
美国LawrenceLivemore国家实验室最早制备出石墨烯气凝胶，其兼具了石墨烯所特有的理化性质与气凝胶独特的结构特性，是一种具有高比表面积、高孔隙率、良好的导电与导热性以及优异机械强度的新型纳米功能材料，近年来在能源存储与转换、催化、吸附及传感等领域受到越来越多研究者的广泛关注。石墨烯气凝胶的制备通常是以氧化石墨烯(GO)为前驱体，后经一定的还原方法(例如水热还原法、化学还原法等)处理得到石墨烯凝胶，进而通过冷冻干燥或二氧化碳超临界干燥得到石墨烯气凝胶。石墨烯气凝胶体材料通常是脆性的，在压缩的情况下容易碎裂，不利于真正投入到工程化实际应用当中。因此，近年来，回弹性石墨烯气凝胶的开发和研制尤为引人注目。在与回弹性石墨烯气凝胶有关的研究工作中，有的通过在石墨烯片层之间引入桥连剂分子(如乙二胺、硼酸、硅氧烷、聚乙烯醇、聚脲、金属离子等)来制备弹性石墨烯气凝胶，有的通过调节...
【技术保护点】
1.一种耐高温弹性石墨烯气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n(1)将氧化石墨烯溶液、还原剂、表面活性剂和高温相变材料搅拌混合均匀，得到前驱体泡沫；/n(2)将所述前驱体泡沫进行水热还原反应，得到复合了高温相变材料的石墨烯湿凝胶；/n(3)将所述石墨烯湿凝胶依次进行定向冷冻和冷冻干燥，得到复合了高温相变材料的石墨烯气凝胶；/n(4)在密闭容器中放置两个分别装有含硅前驱体和催化剂溶液的敞口容器，将所述石墨烯气凝胶置于所述密闭容器中，抽真空后关闭阀门并加热，使所述石墨烯气凝胶的表面生长出二氧化硅纳米薄膜，得到被膜石墨烯气凝胶；/n(5)将所述被膜石墨烯气凝...
【技术特征摘要】
1.一种耐高温弹性石墨烯气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将氧化石墨烯溶液、还原剂、表面活性剂和高温相变材料搅拌混合均匀，得到前驱体泡沫；
(2)将所述前驱体泡沫进行水热还原反应，得到复合了高温相变材料的石墨烯湿凝胶；
(3)将所述石墨烯湿凝胶依次进行定向冷冻和冷冻干燥，得到复合了高温相变材料的石墨烯气凝胶；
(4)在密闭容器中放置两个分别装有含硅前驱体和催化剂溶液的敞口容器，将所述石墨烯气凝胶置于所述密闭容器中，抽真空后关闭阀门并加热，使所述石墨烯气凝胶的表面生长出二氧化硅纳米薄膜，得到被膜石墨烯气凝胶；
(5)将所述被膜石墨烯气凝胶热退火，得到耐高温弹性石墨烯气凝胶材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述氧化石墨烯溶液中的氧化石墨烯为单层氧化石墨烯或层数在3层以下的多层氧化石墨烯；
所述氧化石墨烯溶液中的氧化石墨烯浓度为3～20mg/mL，片径为0.5～20μm；和/或
所述氧化石墨烯溶液中的氧化石墨烯的C/O比为1.5～2.5％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述还原剂选自抗坏血酸、乙二胺、水合肼、亚硫酸氢钠、氢碘酸中的一种或多种，优选为抗坏血酸；和/或
所述还原剂与氧化石墨烯溶液中的氧化石墨烯的质量比为(1～10)：1，优选为2：1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、烷基糖苷、吐温20、吐温60、吐温80、苯乙烯马来酸酐树脂中的一种或多种；和/或
所述表面活性剂与氧化石墨烯溶液中的氧化石墨烯的质量比为(1～10)：1，优选为2：1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述高温相变材料的相变温度在700℃～1100℃之间，更优的在800℃～1000℃之间；优选的是，所述高温相变材料选自氟化钠、氟化钾、氟化锂、氯化钠、碳酸钾、碳酸钠、硫酸钾、硫酸锂、硫酸钠中的一种或多种；和/或
所述高温相变材料与氧化石墨烯溶液中的氧化石墨烯的质量比为(1～100)：1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘圆圆，张晚林，黄红岩，李健，李文静，杨洁颖，赵英民，张昊，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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