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”。

石墨烯氣凝膠(jiao)是一種由納米顆(ke)粒或者聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)物分子相互聚(ju)(ju)(ju)集(ji)而形成的三維(wei)多(duo)孔固體(ti)材(cai)料(liao)(liao)，以(yi)其密度低、電(dian)導率高、彈性好等優點受到廣泛關注(zhu)。現階段，氣凝膠(jiao)的材(cai)質已經發展到金屬(shu)、無機氧化(hua)(hua)物、聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)物、碳材(cai)料(liao)(liao)等，應用領域也拓(tuo)展到催(cui)化(hua)(hua)、吸附、能量儲存等多(duo)個方面(mian)。

它是浙江大學高超教授團隊在2013年研發出的一種新型(xing)石墨(mo)烯固態材(cai)料(liao)，材(cai)料(liao)密度僅每立方厘米0.16毫(hao)克(ke)，是迄(qi)今為止世(shi)界(jie)上最輕的材(cai)料(liao)，入選(xuan)2013年中國十(shi)大科技進展新聞，獲得最輕固體吉尼(ni)斯世(shi)界(jie)紀錄。

石(shi)墨烯氣(qi)凝(ning)膠(jiao)質量輕(qing)、比表面積(ji)大，所(suo)以對污染物的(de)(de)吸附(fu)量高，在(zai)環境(jing)治理(li)方(fang)面有(you)著很(hen)大的(de)(de)潛力(li)，它能(neng)(neng)很(hen)好(hao)地吸附(fu)水里面的(de)(de)油污和(he)有(you)機染料，且在(zai)吸收后還能(neng)(neng)做(zuo)到(dao)原(yuan)油回(hui)收，氣(qi)凝(ning)膠(jiao)本身也能(neng)(neng)重(zhong)新再(zai)使用。石(shi)墨烯氣(qi)凝(ning)膠(jiao)的(de)(de)這種特(te)性(xing)使得(de)海(hai)上原(yuan)油泄漏事(shi)件在(zai)未來(lai)將不再(zai)是(shi)環境(jing)噩夢(meng)，可阻止原(yuan)油進一步(bu)污染海(hai)洋，破壞海(hai)洋生態(tai)系統(tong)。

除了污水治理，石墨烯(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；但石墨烯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(du)氧化石墨烯(xi)氣凝(ning)膠的(de)制備方(fang)法(fa)，其特(te)征在于包括以下過程(cheng)：

1、將氧化石(shi)墨烯粉末與去離(li)子水(shui)配(pei)成濃度為0.1-10mg/ml水(shui)溶液，超聲震蕩(dang)0.1-5小時，得到分散良好的氧化石(shi)墨烯水(shui)溶液。

2、將配置好(hao)的(de)氧(yang)化石(shi)墨烯(xi)水溶液取10-500ml加入(ru)水熱釜(fu)中(zhong)，90-200℃溫(wen)度下處理1-24小時(shi)，制備(bei)出(chu)氧(yang)化石(shi)墨烯(xi)水凝(ning)膠。

3、將制(zhi)備出(chu)的(de)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯水(shui)凝膠放入氨水(shui)中(zhong)，0-150℃，浸泡1-36小時(shi)，冷凍干燥，得到高強度的(de)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯氣(qi)凝膠。

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)制(zhi)備基礎上(shang)，經過簡(jian)單的(de)氨水處(chu)理即可提高其機(ji)械(xie)強度，能耗低無污染，配(pei)合其微觀多孔結(jie)構，在吸附(fu)和催化方面具有很大的(de)應用前景。