[发明专利]弹性疏水碳纳米管‑石墨烯复合气凝胶的制备方法

权利要求书

1.用于制备弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶的混合液，其特征在于：由以下组份组成：按重量份数计，0.1～15份氧化石墨烯，0.01～9份羧基碳纳米管，0.0001～0.1份交联剂，0.0005～0.5份碱性还原剂，2000份去离子水。

2.根据权利要求1所述的用于制备弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶的混合液，其特征在于：所述交联剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯胺、甲基纤维素、壳聚糖、聚氧乙烯中的一种或几种的组合；所述的碱性还原剂为柠檬酸、柠檬酸钠、抗坏血酸钠、乙二胺、乙二胺四乙酸钠、氨水、四硼酸钠及亚硫酸钠中的一种或几种的组合。

3.弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)制备氧化石墨烯、羧基碳纳米管、还原剂及聚合物的均相水溶液；(2)经一步水热还原制备碳纳米管-石墨烯水凝胶；(3)渗析、浸泡处理，干燥后得到碳纳米管-石墨烯气凝胶。

4.根据权利要求3所述的弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)具体如下所述：①称取适量氧化石墨烯，加入水中，超声剥离，得到均匀分散的氧化石墨烯水溶液；②称取适量羧基碳纳米管，加入水中，超声分散，得到均匀分散的羧基碳纳米管水溶液；③将步骤①与②中得到水溶液混合，加入适量交联剂水溶液，超声分散，得到氧化石墨烯、羧基碳纳米管、还原剂及聚合物的均相水溶液，即石墨烯-碳纳米管混合液。

5.根据权利要求3或4所述的弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)具体如下所述：向步骤(1)制备的石墨烯-碳纳米管混合液中加入适量的碱性还原剂，混合均匀，在特定温度下水热还原一定时间，得到还原碳纳米管-石墨烯水凝胶。

6.根据权利要求3或4所述的弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(3)具体如下所述：将步骤(2)中得到的水凝胶水洗，在十水四硼酸钠溶液中或乙醇溶液中浸没静置处理，干燥，即得到弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶。

7.根据权利要求4所述的弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤①中所述氧化石墨水溶液的质量浓度为0.1～15mg/ml，超声剥离时间为1～120min；步骤②中所述的羧基碳纳米管的内径为3-5nm，外径为8-15nm，长度为50μm，其中羧基含量为2wt％～3.8wt％，超声分散时间为0.5～5h；步骤③中所述氧化石墨烯与羧基碳纳米管的质量比为10:1～5:3，超声分散时间为0.5～5h。

8.根据权利要求7所述的弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤③所述的交联剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯胺、甲基纤维素、壳聚糖、聚氧乙烯中的一种或几种的组合。

9.根据权利要求5所述的弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的碱性还原剂为柠檬酸、柠檬酸钠、抗坏血酸钠、乙二胺、乙二胺四乙酸钠、氨水、四硼酸钠及亚硫酸钠中的一种或几种的组合；所述还原时间为1～20h，还原温度为95～200℃。

10.根据权利要求6所述的弹性疏水碳纳米管-石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述十水四硼酸钠水溶液的质量分数为2～28％，乙醇/水溶液的体积分数为1～50％，浸没静置时间为1～24h，温度为20～100℃；所述干燥方式为冷冻干燥或常压干燥，冷冻干燥预冻温度为-80～-15℃，冻干时间为12-48h；常压干燥温度为10～70℃，时间为12～48h。