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(mo)烯氣(qi)凝(ning)膠是一(yi)種由納米顆粒或(huo)者(zhe)聚合(he)物分子相(xiang)互聚集(ji)而形成的(de)(de)三維多孔固體(ti)材(cai)(cai)料，以其(qi)密(mi)度低、電導(dao)率高、彈(dan)性好等(deng)(deng)優點受到廣泛關注。現階段，氣(qi)凝(ning)膠的(de)(de)材(cai)(cai)質已經發(fa)展到金屬、無機(ji)氧(yang)化(hua)物、聚合(he)物、碳材(cai)(cai)料等(deng)(deng)，應(ying)用領域(yu)也(ye)拓(tuo)展到催化(hua)、吸附、能(neng)量儲存等(deng)(deng)多個方(fang)面。

它是浙江大學高超教授團(tuan)隊在(zai)2013年研發出的一種新型石墨烯固(gu)態(tai)材(cai)(cai)料，材(cai)(cai)料密度僅每立方厘米0.16毫克(ke)，是迄今(jin)為止世(shi)界上最輕的材(cai)(cai)料，入選2013年中國(guo)十大科技進展新聞，獲得(de)最輕固(gu)體吉(ji)尼斯世(shi)界紀錄。

石(shi)墨烯(xi)氣凝(ning)膠(jiao)質量(liang)輕、比(bi)表面積(ji)大，所(suo)以對污(wu)染物的(de)吸附量(liang)高，在(zai)環境治理(li)方面有(you)著很大的(de)潛力(li)，它能(neng)很好地(di)吸附水(shui)里面的(de)油(you)污(wu)和有(you)機染料，且(qie)在(zai)吸收后(hou)還能(neng)做(zuo)到原(yuan)油(you)回收，氣凝(ning)膠(jiao)本身也能(neng)重新再使用。石(shi)墨烯(xi)氣凝(ning)膠(jiao)的(de)這種(zhong)特性使得海(hai)上原(yuan)油(you)泄漏事件在(zai)未來將不再是環境噩夢，可(ke)阻止原(yuan)油(you)進一步污(wu)染海(hai)洋(yang)，破壞海(hai)洋(yang)生態(tai)系統。

除了污水治理，石(shi)墨烯(xi)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(shi)墨(mo)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

一種高強度氧(yang)化(hua)石墨(mo)烯氣凝膠的(de)制備方法，其特征在于包括以下過程：

1、將(jiang)氧(yang)(yang)化石墨(mo)烯(xi)粉末與(yu)去離子(zi)水(shui)配(pei)成濃度為(wei)0.1-10mg/ml水(shui)溶液(ye)，超聲震蕩0.1-5小時(shi)，得到分散良好的氧(yang)(yang)化石墨(mo)烯(xi)水(shui)溶液(ye)。

2、將配置好的氧化石墨(mo)烯(xi)水(shui)(shui)溶液取10-500ml加入水(shui)(shui)熱釜中，90-200℃溫度(du)下處理1-24小時，制備出氧化石墨(mo)烯(xi)水(shui)(shui)凝膠。

3、將制備出的氧(yang)化石(shi)墨(mo)烯水凝膠(jiao)放入氨(an)水中，0-150℃，浸(jin)泡1-36小(xiao)時(shi)，冷凍(dong)干(gan)燥，得(de)到高強度的氧(yang)化石(shi)墨(mo)烯氣凝膠(jiao)。

本發明的優點在于，制備方法簡單，在氧化石墨烯氣凝膠的制備基礎上，經過簡單的氨水處理即(ji)可(ke)提高其(qi)機械強度，能耗(hao)低(di)無污染，配合(he)其(qi)微觀多(duo)孔結構(gou)，在吸附和(he)催化方(fang)面(mian)具有(you)很大(da)的應用(yong)前景。