一、石墨烯氣凝膠的特點和應用

石墨烯氣凝膠，是一種高強度氧化氣凝膠，具有高彈性、強吸附、低密度、大比表面的特點，被稱之為“碳海綿”。

石(shi)墨烯(xi)氣凝(ning)膠(jiao)是(shi)一(yi)種由納米顆粒(li)或者聚合(he)物(wu)分(fen)子相(xiang)互聚集(ji)而形(xing)成的(de)三維多孔固體材料，以(yi)其密度低、電(dian)導率高(gao)、彈性(xing)好等優點(dian)受到廣泛關注。現階段(duan)，氣凝(ning)膠(jiao)的(de)材質已(yi)經發展到金屬(shu)、無(wu)機氧(yang)化物(wu)、聚合(he)物(wu)、碳材料等，應用領域也拓展到催化、吸附、能量儲存等多個(ge)方(fang)面。

它是浙江大(da)學高超教(jiao)授(shou)團隊在2013年研發出的一種新型石墨烯固(gu)態材(cai)料，材(cai)料密度僅每立方厘米0.16毫(hao)克，是迄今為止世界上(shang)最輕(qing)的材(cai)料，入選2013年中(zhong)國十大(da)科技(ji)進展新聞，獲得最輕(qing)固(gu)體吉尼(ni)斯(si)世界紀錄。

石墨烯(xi)氣凝膠(jiao)質量輕、比表面積(ji)大(da)(da)，所以對污(wu)染物的(de)吸附量高，在(zai)(zai)環境(jing)治理方(fang)面有著很大(da)(da)的(de)潛力，它能(neng)(neng)很好地(di)吸附水里面的(de)油污(wu)和有機(ji)染料(liao)，且在(zai)(zai)吸收后還(huan)能(neng)(neng)做(zuo)到原油回收，氣凝膠(jiao)本身也能(neng)(neng)重新(xin)再使(shi)用(yong)。石墨烯(xi)氣凝膠(jiao)的(de)這種特(te)性使(shi)得海上原油泄(xie)漏事件在(zai)(zai)未來將不再是環境(jing)噩夢，可阻(zu)止原油進一步污(wu)染海洋(yang)(yang)，破(po)壞海洋(yang)(yang)生態(tai)系統。

除了污水治理，石墨(mo)烯氣凝膠還能很好地隔絕高溫。因為氣凝膠是由無數片石墨烯像積木一樣堆疊而成，中間有很多的空隙，多孔材料導熱能力差，導熱系數低，因此隔熱效果好；但石墨烯(xi)氣凝膠同時又是碳材料，具有耐高溫的特性，可用在高溫隔熱方面的應用。

此外，石墨烯氣凝膠(jiao)還能夠吸收水、油污等，抑制霉菌生長，可以替代傳統的硅膠等干燥劑，用于鞋、襪、服裝的防潮和防霉變，同時可吸附織物在加工過程中產生的甲醛等有毒氣體，消除異味。與傳統的干燥劑相比，吸附能力更強（吸附量可達自身重量的幾百倍），功能范圍更廣，一物多用，具有廣適性、易處理、成本低、吸附劑來源廣泛等優點。

二、石墨烯氣凝膠的制備方法

一種高強(qiang)度氧化石墨烯氣凝膠的制備方法(fa)，其特征在于包(bao)括(kuo)以下過程：

1、將氧化石墨(mo)烯粉末與(yu)去離子水配成濃(nong)度為(wei)0.1-10mg/ml水溶(rong)液(ye)，超聲震蕩0.1-5小(xiao)時，得到分散良好(hao)的氧化石墨(mo)烯水溶(rong)液(ye)。

2、將配置好的氧化(hua)石(shi)墨烯水(shui)溶液取10-500ml加(jia)入水(shui)熱(re)釜中，90-200℃溫度(du)下處理1-24小時，制備出氧化(hua)石(shi)墨烯水(shui)凝膠(jiao)。

3、將制備出的(de)氧化石(shi)墨(mo)烯水凝(ning)膠放入(ru)氨(an)水中(zhong)，0-150℃，浸泡1-36小時，冷凍干燥，得(de)到高強(qiang)度的(de)氧化石(shi)墨(mo)烯氣(qi)凝(ning)膠。

本發明的優點在于，制備方法簡單，在氧化石墨烯氣凝膠的(de)(de)制(zhi)備基礎上，經過(guo)簡單的(de)(de)氨水處(chu)理即可提高其機械強度(du)，能耗(hao)低無(wu)污染，配合(he)其微觀多孔結構，在吸附(fu)和催化(hua)方面具有很大的(de)(de)應用前(qian)景。