一种GO/MXene复合气凝胶及其制备方法和多环境传感应用技术

本发明专利技术提供了一种GO/MXene复合气凝胶及其制备方法和多环境传感应用，属于传感材料技术领域。本发明专利技术利用水溶性聚乙烯醇增强石墨烯气凝胶的力学性能，通过水热自组装得到具有分级结构的多孔GO水凝胶，通过真空渗透得到复合水凝胶，然后通过真空冷冻干燥和煅烧工艺得到GO/MXene复合气凝胶。本发明专利技术通过水热自组装工艺得到水溶性聚合物增强的石墨烯水凝胶，水溶性聚合物选用富含羟基且生物相容性较好的聚乙烯醇，具有良好的热稳定性和高的反应活性，在水热自组装过程中，聚合物与GO可通过化学交联形成新的共价键从而有效增强GO的力学性能。然后，与二维材料MXene复合，形成三维GO/MXene复合气凝胶。复合气凝胶。复合气凝胶。

【技术实现步骤摘要】
一种GO/MXene复合气凝胶及其制备方法和多环境传感应用


[0001]本专利技术涉及传感材料
，尤其涉及一种GO/MXene复合气凝胶及其制备方法和多环境传感应用。

技术介绍

[0002]碳气凝胶具有特殊的微纳米多孔结构，孔隙率极高，使其表现出比表面积大、电导率高、密度和热导率低等显著特点，是一种很有前途的军用多功能材料。其中，石墨烯气凝胶在军事应用技术方面的最新研究成果，涉及超级电容器、烟幕材料、隐身材料、隔热材料和电极材料等诸多应用领域，尤其在传感器等电极材料领域表现出了巨大的发展潜力。石墨烯气凝胶结构和性能的优化一直是研究的热点话题。
[0003]中国专利CN110090603A中已经公开了MXene与氧化石墨烯复合气凝胶，将MXene纳米负载在GO纳米片上，通过π
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π共轭链接和分子间作用力(氢键，范德华力等)在冰模板的作用下进行自组装行为，形成具有三维多级复合结构的宏观块体材料，用于类水净化场景，但是现有技术中的MXene与氧化石墨烯复合气凝胶存在压阻性能不佳的问题。
专利
技术实现思路

[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GO/MXene复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将氧化石墨烯液晶与聚合物溶液混合，进行水热自组装，得到氧化石墨烯水凝胶；将所述氧化石墨烯水凝胶浸没到MXene溶液中进行真空辅助渗透，得到复合水凝胶；将所述复合水凝胶进行真空冷冻干燥和煅烧，得到所述GO/MXene复合气凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物溶液为聚乙烯醇溶液。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物溶液的浓度为0.1～1.0mol/L，所述氧化石墨烯液晶的浓度为1～10mg/mL，所述氧化石墨烯液晶与聚合物溶液的体积比为1:(1～10)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热自组装的温度为120～180℃，时间为12～24h，升温至所述水热自组装的温度的升温速率为5～10℃/min。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金清，陈天弟，杨生荣，李章朋，马立民，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：