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”。

石墨烯氣(qi)凝膠(jiao)是(shi)一種(zhong)由(you)納(na)米顆粒或(huo)者聚(ju)合物分子相互聚(ju)集而形成的(de)三維多孔(kong)固體(ti)材(cai)料，以其密度低、電導率高、彈(dan)性好等優點受到(dao)(dao)廣泛關注。現階段，氣(qi)凝膠(jiao)的(de)材(cai)質已(yi)經發展(zhan)到(dao)(dao)金屬、無(wu)機氧化(hua)物、聚(ju)合物、碳材(cai)料等，應(ying)用領(ling)域也拓(tuo)展(zhan)到(dao)(dao)催化(hua)、吸附、能量儲存等多個方面(mian)。

它是(shi)(shi)浙江大學(xue)高超教(jiao)授團隊在2013年研發(fa)出的一種新型石墨烯(xi)固態材(cai)料(liao)，材(cai)料(liao)密度僅(jin)每立方厘米0.16毫克，是(shi)(shi)迄今為(wei)止世(shi)界(jie)上(shang)最輕(qing)的材(cai)料(liao)，入選(xuan)2013年中國十(shi)大科技(ji)進(jin)展新聞，獲得(de)最輕(qing)固體(ti)吉尼斯世(shi)界(jie)紀(ji)錄。

石(shi)墨烯(xi)氣凝(ning)膠(jiao)質量輕、比(bi)表(biao)面(mian)積大，所以對(dui)污染(ran)物的(de)(de)吸附量高，在環境治理方(fang)面(mian)有(you)著很(hen)(hen)大的(de)(de)潛力，它(ta)能很(hen)(hen)好(hao)地吸附水里面(mian)的(de)(de)油污和(he)有(you)機染(ran)料(liao)，且在吸收后(hou)還能做(zuo)到原(yuan)(yuan)油回收，氣凝(ning)膠(jiao)本身也能重新再使用(yong)。石(shi)墨烯(xi)氣凝(ning)膠(jiao)的(de)(de)這種特(te)性使得海(hai)(hai)上原(yuan)(yuan)油泄(xie)漏事(shi)件在未(wei)來將不(bu)再是環境噩(e)夢，可阻(zu)止(zhi)原(yuan)(yuan)油進一步污染(ran)海(hai)(hai)洋，破壞海(hai)(hai)洋生態系統。

除了污水治理，石墨(mo)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(qi)凝膠(jiao)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

一種高強度氧(yang)化石墨烯(xi)氣凝膠(jiao)的(de)制備方法，其(qi)特征在于包括以下(xia)過程(cheng)：

1、將(jiang)氧(yang)化石墨烯粉末(mo)與去離子(zi)水配(pei)成濃度(du)為0.1-10mg/ml水溶液，超聲震蕩0.1-5小時，得到分(fen)散(san)良(liang)好的氧(yang)化石墨烯水溶液。

2、將配(pei)置好的(de)氧化(hua)(hua)石墨烯水溶(rong)液取10-500ml加入水熱釜中，90-200℃溫度下處理1-24小時，制備(bei)出氧化(hua)(hua)石墨烯水凝膠。

3、將制備出(chu)的(de)氧(yang)化石墨烯(xi)水凝膠放入氨(an)水中，0-150℃，浸泡1-36小時，冷凍(dong)干燥，得(de)到高強度的(de)氧(yang)化石墨烯(xi)氣凝膠。

本發明的優點在于，制備方法簡單，在氧化石墨烯氣凝膠的(de)制(zhi)備(bei)基礎上(shang)，經(jing)過簡單的(de)氨水(shui)處(chu)理即可提高其(qi)機械強度，能(neng)耗低無污染，配(pei)合其(qi)微觀(guan)多(duo)孔(kong)結構，在(zai)吸附和催化方(fang)面(mian)具有很(hen)大的(de)應用前景(jing)。