[发明专利]一种石墨烯复合海绵制备及其性能测试方法

摘要

本发明提供了化学领域内的一种石墨烯复合海绵制备及其性能测试方法，包括以下步骤，（1）准备实验材料和仪器；（2）制备石墨烯‑碳化纤维复合海绵；（3）制备氮掺杂石墨烯‑碳化纤维复合海绵；（4）制备石墨烯‑石墨烯纳米带复合海绵；（5）将步骤（2）‑（4）制备出来的复合海绵进行性能测试,性能测试包括压缩性能测试、电化学性能测试和电磁波吸收性能测试；本发明有利于提高石墨烯海绵的强度。

主权项

1.一种石墨烯复合海绵制备及其性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）准备实验材料和仪器；/n（2）制备石墨烯-碳化纤维复合海绵，具体包括以下步骤：/n（201）废弃的香烟头洗涤干净、烘干后浸泡在氧化石墨烯溶液中，取出晾干；/n（202）随后将其放入管式炉中以每分钟 5 ℃ 的升温速率升至 900 ℃，加热两小时；/n（3）制备氮掺杂石墨烯-碳化纤维复合海绵，具体包括以下步骤：/n（301）将天然棉花洗涤干净、烘干，在模具中与尿素溶液混合均匀，冷冻干燥得到棉花-尿素块状体；/n（302）将该块状体在管式炉中，以每分钟 1 ℃的速率升温至 600℃，加热 1 h 后继续以该速率升温至 900℃再加热 1 h，冷却至室温得到氮掺杂石墨烯-碳化纤维复合海绵；/n（4）制备石墨烯-石墨烯纳米带复合海绵，具体包括以下步骤：/n（401）将氧化石墨烯和氧化石墨烯纳米带以质量比为 1:1 的比例混合在去离子水中，配置成相应的浓度；/n（402）将溶液置于烧杯（或任意形状的容器中）中，在冷冻干燥机的冷井中冷冻24 h 以上，随后抽真空冷冻干燥 48 h；/n（403）将氧化石墨烯-氧化石墨烯纳米带复合海绵从模具中取出，在 90℃水合肼蒸汽中还原 24 h 即可得到石墨烯-石墨烯纳米带复合海绵；/n（5）将步骤（2）-（4）制备出来的复合海绵进行性能测试,性能测试包括压缩性能测试、电化学性能测试和电磁波吸收性能测试；其中，复合海绵的压缩性能通过 Instron 5843万能拉伸机进行测试，将石墨烯海绵制备成规则状的圆柱体（或者长方体），测量好直径、高度后放在拉伸机的平台上进行测试；电化学性能测试是将其作为超级电容器电极使用，选取铂丝作为对电极，甘汞电极作为参比电极，海绵电极作为工作电极，电解液为 KCl 溶液或者 KOH 溶液；电磁波吸收性能利用矢量分析仪进行测试，将石墨烯海绵与石蜡按一定质量比列混合于研钵中（石墨烯海绵在混合物中的含量分别为 5%，10%，15%，20%），在 80