[发明专利]一种以碳化糖为三维骨架的石墨烯气凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种以碳化糖为三维骨架的石墨烯气凝胶，其特征在于：所述石墨烯气凝胶中，氧化石墨烯或还原氧化石墨烯以单层或多层结构搭载于碳化糖的三维骨架上；所述石墨烯气凝胶的平均孔径为0.1～5.0μm，比表面积为60～100m²/g，氧化石墨烯或还原氧化石墨烯的质量含量为3～5%。

2.一种如权利要求1所述以碳化糖为三维骨架的石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将蔗糖、氧化石墨烯和催化剂混合后，加入水中，搅拌溶解，干燥，得碳素混合物；

（2）将步骤（1）所得碳素混合物在火焰中快速加热扩孔，洗涤，得以碳化糖为三维骨架的石墨烯气凝胶。

3.根据权利要求2所述以碳化糖为三维骨架的石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述蔗糖、氧化石墨烯和催化剂的质量比为800:10～15:40～100；所述水的用量为蔗糖质量的1.0～1.5倍；所述干燥的温度为50～70℃，时间为10～15h；所述氧化石墨烯为单层或多层氧化石墨烯，单层片层厚度为0.7～1.0nm，片径为1～5μm；所述催化剂为碳酸钠。

4.根据权利要求2或3所述以碳化糖为三维骨架的石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述加热扩孔的温度为300～350℃，时间为50～70s，至材料固化不再膨胀为止；所述洗涤是用盐酸溶液和去离子水先后交叉洗涤≥3次；所述盐酸溶液的摩尔浓度为0.8～1.2mol/L。

5.根据权利要求2或3所述以碳化糖为三维骨架的石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，洗涤后，在保护气氛下，进行热还原处理，得以碳化糖为三维骨架的石墨烯气凝胶；所述热还原处理的温度为400～700℃，升温速率为5～15℃/min，时间为1～3h；所述保护气氛为氮气、氩气或氦气中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述以碳化糖为三维骨架的石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，洗涤后，在保护气氛下，进行热还原处理，得以碳化糖为三维骨架的石墨烯气凝胶；所述热还原处理的温度为400～700℃，升温速率为5～15℃/min，时间为1～3h；所述保护气氛为氮气、氩气或氦气中的一种或几种。