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专利摘要

本发明提供了一种纯石墨烯气凝胶及其制备方法和应用，属于气凝胶材料技术领域。本发明提出一种平衡的方法来制备具有高电导率的纯石墨烯气凝胶，一方面利用绿色化学还原合成功能化水凝胶，另一方面利用碱诱导GO片排列成高度有序的3D结构，同时，还避免了在干燥技术路线上无法扩大生产的难题。本发明通过在碱液中诱导GO排列，利用甲脒亚磺酸(FAS)还原GO形成水凝胶，FAS具有以下优点：(1)安全环保，(2)易得且价廉，(3)还原过程产生硫酸盐和尿素，是常见的反应产物，易于处理，最后通过干燥和退火得到高性能气凝胶，所制备出的纯GA电导率最大为7.4S/m。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210889028.X
申请日期:
2022-07-27
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C01B32/194;C01B32/198
发明/设计人:
王金清，杨高闯，杨生荣，马立民，李章朋
权利要求: 1.一种纯石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供甲脒亚磺酸碱性溶液；提供无机碱性溶液；将所述甲脒亚磺酸碱性溶液、无机碱性溶液和氧化石墨烯溶液混合进行还原反应，得到石墨烯水凝胶；将所述石墨烯水凝胶依次进行冷冻和解冻，得到石墨烯凝胶；将所述石墨烯凝胶依次进行透析、干燥和退火，得到所述纯石墨烯气凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯与甲脒亚磺酸碱性溶液中甲脒亚磺酸的质量比为1:0.5～1:2.4。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机碱性溶液为NaOH溶液或KOH溶液。4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯与无机碱性溶液中无机碱的质量比为2:1～1:2。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述甲脒亚磺酸碱性溶液中的碱性物质包括NaOH或KOH。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原反应的温度为75～95℃，时间为1～3h。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻的温度为-10～-60℃，时间为5～12h。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为60～180℃，时间为30～60min。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述退火的温度为300～500℃，时间为2～6h。10.权利要求1～9任一项所述制备方法制得的纯石墨烯气凝胶。