一、石墨烯氣凝膠的特點和應用

石墨烯氣凝膠，是一種高強度氧化氣凝膠，具有高彈性、強吸附、低密度、大比表面的特點，被稱之為“碳海綿”。

石墨烯(xi)氣凝膠是一種由納米顆(ke)粒(li)或者聚合物(wu)分子相互(hu)聚集而(er)形成的三維多孔固體材(cai)料，以其密度低、電(dian)導(dao)率高、彈性好(hao)等(deng)優點受到廣(guang)泛(fan)關注。現階段，氣凝膠的材(cai)質(zhi)已經發展到金屬、無(wu)機氧化(hua)(hua)物(wu)、聚合物(wu)、碳材(cai)料等(deng)，應用(yong)領域也拓(tuo)展到催(cui)化(hua)(hua)、吸(xi)附、能量(liang)儲存等(deng)多個方面(mian)。

它(ta)是浙(zhe)江大學高超教授團隊在2013年研發出的一種新(xin)型石墨烯固態材(cai)料，材(cai)料密(mi)度僅每立方厘米0.16毫克(ke)，是迄今為止(zhi)世(shi)界上最輕(qing)的材(cai)料，入選2013年中(zhong)國十大科技進展(zhan)新(xin)聞，獲得(de)最輕(qing)固體吉(ji)尼斯世(shi)界紀錄。

石墨(mo)烯氣(qi)(qi)凝膠質量輕、比表面積大(da)，所以對污染(ran)(ran)物(wu)的(de)(de)吸附量高，在(zai)環(huan)境治(zhi)理方面有著很(hen)大(da)的(de)(de)潛力，它能很(hen)好地吸附水里(li)面的(de)(de)油污和有機染(ran)(ran)料，且在(zai)吸收(shou)(shou)后還能做(zuo)到(dao)原(yuan)油回收(shou)(shou)，氣(qi)(qi)凝膠本身也(ye)能重新再(zai)(zai)使用。石墨(mo)烯氣(qi)(qi)凝膠的(de)(de)這(zhe)種(zhong)特性使得(de)海(hai)上(shang)原(yuan)油泄漏事件在(zai)未來(lai)將(jiang)不再(zai)(zai)是環(huan)境噩夢，可阻止原(yuan)油進一步污染(ran)(ran)海(hai)洋，破壞海(hai)洋生態系(xi)統。

除了污水治理，石墨烯氣凝膠還能很好地隔絕高溫。因為氣凝膠是由無數片石墨烯像積木一樣堆疊而成，中間有很多的空隙，多孔材料導熱能力差，導熱系數低，因此隔熱效果好；但石墨烯氣凝膠同時又是碳材料，具有耐高溫的特性，可用在高溫隔熱方面的應用。

此外，石墨烯氣凝膠還能夠吸收水、油污等，抑制霉菌生長，可以替代傳統的硅膠等干燥劑，用于鞋、襪、服裝的防潮和防霉變，同時可吸附織物在加工過程中產生的甲醛等有毒氣體，消除異味。與傳統的干燥劑相比，吸附能力更強（吸附量可達自身重量的幾百倍），功能范圍更廣，一物多用，具有廣適性、易處理、成本低、吸附劑來源廣泛等優點。

二、石墨烯氣凝膠的制備方法

一(yi)種高強度氧化石墨(mo)烯氣凝膠的制備方法(fa)，其特征在于包括以(yi)下過程：

1、將氧化(hua)石墨烯粉末與去(qu)離子(zi)水(shui)配成濃度為(wei)0.1-10mg/ml水(shui)溶液(ye)，超聲震蕩0.1-5小(xiao)時，得(de)到(dao)分散良好的氧化(hua)石墨烯水(shui)溶液(ye)。

2、將配置好的氧化石墨烯水(shui)溶液取10-500ml加入(ru)水(shui)熱釜中(zhong)，90-200℃溫度下處理1-24小時，制備出氧化石墨烯水(shui)凝膠。

3、將(jiang)制備出的氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯水凝膠(jiao)放入氨水中，0-150℃，浸泡1-36小時(shi)，冷(leng)凍(dong)干燥(zao)，得到高強度的氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯氣凝膠(jiao)。

本發明的優點在于，制備方法簡單，在氧化石墨烯氣凝膠的制備基礎上，經過簡單的氨水處(chu)理即可提(ti)高(gao)其機械強度，能(neng)耗低無污(wu)染，配合其微觀多孔結構，在吸附和催(cui)化方面具有很大的應(ying)用前景。