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(shi)墨烯(xi)氣凝膠(jiao)是一種(zhong)由納(na)米顆粒或者聚(ju)合物(wu)分(fen)子相互聚(ju)集(ji)而形成(cheng)的三維多孔固體(ti)材料，以其密度(du)低、電導率高、彈性(xing)好等(deng)優點(dian)受到(dao)廣泛關注(zhu)。現(xian)階段(duan)，氣凝膠(jiao)的材質已(yi)經(jing)發(fa)展到(dao)金屬、無機(ji)氧化物(wu)、聚(ju)合物(wu)、碳材料等(deng)，應(ying)用(yong)領域也拓展到(dao)催化、吸附、能(neng)量儲存等(deng)多個方面。

它是浙江大學高超教授團隊在2013年(nian)研(yan)發出的一種新型(xing)石(shi)墨烯固態材(cai)料，材(cai)料密(mi)度(du)僅每立方厘米0.16毫克，是迄今(jin)為止世(shi)界上(shang)最(zui)輕(qing)的材(cai)料，入選(xuan)2013年(nian)中國十大科(ke)技進展(zhan)新聞，獲得最(zui)輕(qing)固體吉尼斯世(shi)界紀錄。

石(shi)(shi)墨烯(xi)氣凝膠(jiao)質量(liang)輕、比表(biao)面積大，所以對污(wu)染(ran)物的(de)(de)吸附(fu)量(liang)高，在環境治理(li)方面有著很(hen)大的(de)(de)潛力(li)，它能很(hen)好地吸附(fu)水里(li)面的(de)(de)油污(wu)和有機染(ran)料，且在吸收后還能做到原油回(hui)收，氣凝膠(jiao)本身(shen)也能重新再使用。石(shi)(shi)墨烯(xi)氣凝膠(jiao)的(de)(de)這(zhe)種特(te)性使得海(hai)上原油泄漏事件(jian)在未來將不再是環境噩夢，可阻止原油進(jin)一步污(wu)染(ran)海(hai)洋，破(po)壞海(hai)洋生態系統。

除了污水治理，石(shi)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(shi)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

一種高強度(du)氧化石(shi)墨烯氣(qi)凝膠的制備方法，其(qi)特征在于(yu)包括(kuo)以下過程：

1、將氧化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)粉末與去離子水(shui)配成濃度為0.1-10mg/ml水(shui)溶(rong)液(ye)，超聲震蕩0.1-5小時，得到分散良好的氧化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)水(shui)溶(rong)液(ye)。

2、將配置好的(de)氧化石(shi)墨烯水(shui)溶液取10-500ml加入水(shui)熱釜(fu)中，90-200℃溫度下(xia)處理1-24小時，制(zhi)備出氧化石(shi)墨烯水(shui)凝膠(jiao)。

3、將制備出的氧(yang)化石(shi)(shi)墨(mo)烯水(shui)凝膠(jiao)放(fang)入(ru)氨水(shui)中，0-150℃，浸泡1-36小時，冷凍干燥，得到(dao)高強度的氧(yang)化石(shi)(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(de)制備基(ji)礎上，經過簡單的(de)氨(an)水處(chu)理即可提高其機械(xie)強度，能耗低無污(wu)染，配(pei)合其微觀多孔結構，在吸附和催化(hua)方(fang)面具有(you)很大(da)的(de)應用(yong)前景。