[发明专利]一种石墨烯气凝胶自然干燥制备方法

摘要

本发明提出了一种石墨烯气凝胶自然干燥制备方法，将氧化石墨烯溶液与还原剂乙二胺EDA和硼砂混合后，通过水热反应一段时间自组装形成水凝胶，再经进一步透析、预冻一段时间成型，最后干燥将其中水分除去得到形状完好无体积收缩的石墨烯气凝胶。本发明利用改进水热反应，在石墨烯片层间通过仿生手段——硼酸根交联作用，增加气凝胶自身刚度以及控制水与石墨烯的接触角大幅度降低干燥过程中的毛细力。本发明制备过程简单易于控制，生产成本低易于批量生产，制备得到的石墨烯气凝胶力学等性能优异，为石墨烯气凝胶大规模及大尺度的商业制备提供了技术支持。

主权项

一种石墨烯气凝胶自然干燥制备方法，其特征在于，方法步骤如下：步骤一：将10ml浓度为5mg/ml的氧化石墨烯溶液与60μm还原剂乙二胺EDA和50μm质量分数为5％硼砂Na2B4O7溶液混合，将混合液超声分散30分钟，取1ml混合液于5ml容器瓶中，将容器瓶放入反应釜中120℃反应14小时形成水凝胶；步骤二：将上述得到的水凝胶用体积分数为1％乙醇水溶液透析6小时后，置于‑10℃中预冻12小时，最后将冷冻后的水凝胶取出在常温常压下干燥24小时得到形状完好无体积收缩的石墨烯气凝胶；所述的预冻12小时使得最后石墨烯气凝胶呈现出壳‑核结构，所述的壳‑核结构由中部规则蜂窝状核结构及外围疏松的壳结构组成，其中核结构平均孔尺寸为100微米，壳结构为200微米。