一种高弹性疏水石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开一种高弹性疏水石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备方法，其特点是利用一维纳米纤维素的高增强特性，借助其表面丰富的羟基与氧化石墨烯含氧基团之间的强氢键与骨架支撑作用，基于化学还原自组装、常压自然干燥法制备石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶；在此基础上，将石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶浸渍在天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等非极性橡胶与交联剂的混合溶液中，通过高温加热交联发挥橡胶的高弹性作用，进一步增强石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶高弹性及表面疏水亲油特性，利用复合气凝胶网孔本身的高吸附特性，实现油水分离。实现油水分离。实现油水分离。

【技术实现步骤摘要】
一种高弹性疏水石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高弹性疏水石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备方法，属于纳米材料制备领域。

技术介绍

[0002]随现代工业的发展，海洋水体环境污染问题日益严峻，尤其是石油、农药、纺织等行业排放废水和废弃有机化学试剂的泄露，加上船舶和邮轮等的溢油污染，对生态环境和人类健康造成严重威胁。实现对废水中有机试剂和油品的分离回收处理，实现资源和能源的再利用，对环境、经济和生态具有重要意义。目前，对污染废水的处理方法主要包括化学沉淀法、电解法、膜分离/过滤法、离子交换法、光催化降解法等，然而这些方法具有一定局限性，如成本过高、处理复杂、效率低等，应用受到限制。吸附法由于操作简便、成本低、效率高、可回收利用及绿色环保等优点而被广泛采用，成为油水分离的重要方法。
[0003]石墨烯气凝胶是一种具有连续三维网络结构的轻质纳米多孔超轻固体材料，孔洞尺寸为纳米量级，具有极低的密度、高比表面积、高的孔隙率，成为油水分离材料的研究热点。然而，石墨烯气凝胶在干燥过程中由水蒸发引起的毛细作用会使其孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高弹性疏水石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备方法，其特征在于，该复合气凝胶的制备主要包括以下步骤：(1) 石墨烯/纳米纤维素复合水凝胶的制备；(2) 石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备；和(3) 高弹性疏水石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备。2.根据权利要求1所述的高弹性疏水石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括：基于化学还原自组装制备石墨烯/纳米纤维素复合水凝胶，首先配制一定浓度的氧化石墨烯水分散液，然后加入一定量的纳米纤维素，超声分散混合均匀，加入一定量还原剂搅拌，将混合液倒入模具置于一定温度鼓风烘箱中反应，反应结束后采用无水乙醇/水的混合溶剂透析获得石墨烯/纳米纤维素复合水凝胶。3.根据权利要求2所述的高弹性疏水石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，氧化石墨烯的浓度为3
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10 mg/mL，所述纳米纤维素为纤维素纳米晶、纤维素纳米纤维中的一种，氧化石墨烯与纳米纤维素的质量比为(1
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5):(1
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10)，超声分散时间为10
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90 min，还原剂为抗坏血酸、乙二胺、水合肼、亚硫酸钠中的一种，还原剂的质量为氧化石墨烯质量的50
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300%。4.根据权利要求2所述的高弹性疏水石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述还原剂为抗坏血酸、乙二胺、水合肼、亚硫酸钠中的一种。5.根据权利要求2所述的高弹性疏水石墨烯/纳米纤维素复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，鼓风烘箱温度为70
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120℃，反应时间为30
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120 min，所述无水乙醇/水体积比为(80
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99): (20
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1)，透析浸泡时间为24 h，每隔12 h更换一次无水乙醇/水混合溶剂。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成杰，郭俊瑕，胡文静，宋馥良，侯德旺，石斌，李瑞光，
申请(专利权)人：江苏海洋大学，
类型：发明
国别省市：