一种氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶和气凝胶的制备方法及在超级电容器中的应用技术

技术编号:42005598 阅读:26 留言:0更新日期:2024-07-12 12:26
一种氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶和气凝胶的制备方法及在超级电容器中的应用,属于复合材料技术领域。方法步骤为:制备氧化石墨烯并按比例备料;将氧化石墨烯与异氰酸酯进行研磨,得到氧化石墨烯/异氰酸酯混合物;在氧化石墨烯/异氰酸酯分散液中加入分散液溶剂,充分搅拌后进行超声处理;超声结束后,在混合溶液中加入去离子水和催化剂进行二次超声震荡,得到混合分散液;将混合分散液放入模具中,进行冷冻,冷冻后静置老化得到氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶;将老化后的氧化石墨烯/聚脲水凝胶通过冷冻干燥得到氧化石墨烯/聚脲复合气凝胶。所制得气凝胶的孔径为纳米孔级别,比表面积大,孔隙均匀,可提供更多的离子转移通道,电化学性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料,具体涉及一种氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶和气凝胶的制备方法及在超级电容器中的应用


技术介绍

1、水凝胶和气凝胶是两种最常见的凝胶材料。水凝胶依靠其亲水的三维网络结构,具有特殊的溶胀特性与保水功能;气凝胶则是利用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料,具有轻质、良好的热学性能、优异的机械强度。水凝胶和气凝胶具有良好的物理特性,从而引起国内外学者的注意和研究。聚合物交联的气凝胶证明了气凝胶并不一定是脆性材料,为了得到物理化学特性更好的气凝胶,人们将研究转向为聚合物气凝胶,其中包括基于异氰酸酯化学的气凝胶,尤其是基于聚脲的气凝胶。氧化石墨烯(go)是通过天然石墨氧化后物理剥离而得到,具有高的纵横比、大的比表面积和优异的力学性能,其层间含有丰富的含氧基团(环氧基、羟基、羧基),这使得氧化石墨烯具有更强的活泼性和可功能化的潜力,因此广泛应用于电子、涂料、航空航天、船舶、塑料包装等领域。

2、将氧化石墨烯作为一种纳米复合填料加入到水凝胶或气凝胶中,氧化石墨烯纳米片表面可以与聚合物链通过多种相互作用结合,得本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.一种氧化石墨烯/聚脲复合气凝胶的制备方法,其特征在于,采用权利要求1中的氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶制备而成,具体步骤为:

3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶和气凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,氧化石墨烯纳米尺寸为100~200nm;

4.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶和气凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,将氧化石墨烯与异氰酸酯进行研磨,研磨装置选自研磨钵、研磨仪、球磨仪中的一种,研磨时间为3~5h。

...

【技术特征摘要】

1.一种氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.一种氧化石墨烯/聚脲复合气凝胶的制备方法,其特征在于,采用权利要求1中的氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶制备而成,具体步骤为:

3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶和气凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,氧化石墨烯纳米尺寸为100~200nm;

4.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶和气凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中,将氧化石墨烯与异氰酸酯进行研磨,研磨装置选自研磨钵、研磨仪、球磨仪中的一种,研磨时间为3~5h。

5.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯/聚脲复合水凝胶和气凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤s4中,超声处理的温度为20~25℃,时间为30min~1h。

6.根据权利要求1所述的一种氧化石...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟庆实郭佳刘建邦王向明姬书得马琳韩森森
申请(专利权)人:沈阳航空航天大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1