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)墨烯氣(qi)凝膠是一種由納米顆(ke)粒或者(zhe)聚合(he)(he)物(wu)(wu)分(fen)子(zi)相互聚集而形成(cheng)的三維多孔(kong)固體材(cai)料，以其密(mi)度低(di)、電導率高、彈性好等優點(dian)受到(dao)廣泛關(guan)注。現階段(duan)，氣(qi)凝膠的材(cai)質已經發(fa)展(zhan)到(dao)金屬(shu)、無(wu)機氧(yang)化物(wu)(wu)、聚合(he)(he)物(wu)(wu)、碳(tan)材(cai)料等，應用領域也拓展(zhan)到(dao)催化、吸附(fu)、能量儲(chu)存(cun)等多個方面。

它是(shi)浙江大學高(gao)超(chao)教授團隊(dui)在2013年研發出的一種新型石墨烯固(gu)態(tai)材料(liao)(liao)，材料(liao)(liao)密度僅每(mei)立方(fang)厘米0.16毫克，是(shi)迄(qi)今為止(zhi)世(shi)界上最輕的材料(liao)(liao)，入(ru)選(xuan)2013年中國十大科技(ji)進展(zhan)新聞，獲得最輕固(gu)體吉尼斯世(shi)界紀錄。

石墨(mo)烯氣(qi)(qi)凝(ning)膠質量輕、比(bi)表面積(ji)大(da)，所(suo)以對(dui)污染物(wu)的(de)吸(xi)附量高，在環境治理方面有著很大(da)的(de)潛力，它(ta)能很好地吸(xi)附水(shui)里面的(de)油污和(he)有機(ji)染料(liao)，且在吸(xi)收(shou)后還能做到原(yuan)油回收(shou)，氣(qi)(qi)凝(ning)膠本(ben)身也(ye)能重(zhong)新再(zai)使用。石墨(mo)烯氣(qi)(qi)凝(ning)膠的(de)這(zhe)種(zhong)特性使得海(hai)上原(yuan)油泄(xie)漏事件在未(wei)來將不再(zai)是(shi)環境噩夢，可阻止(zhi)原(yuan)油進一步(bu)污染海(hai)洋，破壞海(hai)洋生態系統。

除了污水治理，石墨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(qiang)度氧化石墨烯氣凝(ning)膠的制(zhi)備方法，其特(te)征在于(yu)包(bao)括以下過程：

1、將氧化石(shi)墨烯粉末(mo)與去離子水(shui)配成(cheng)濃度(du)為(wei)0.1-10mg/ml水(shui)溶液，超聲震蕩0.1-5小時(shi)，得到分散(san)良(liang)好的氧化石(shi)墨烯水(shui)溶液。

2、將配置(zhi)好的(de)氧化石(shi)墨烯水溶(rong)液(ye)取10-500ml加(jia)入水熱釜中，90-200℃溫度下處理1-24小時(shi)，制備出(chu)氧化石(shi)墨烯水凝膠。

3、將(jiang)制備出的(de)氧化(hua)石墨(mo)(mo)烯水凝(ning)膠放入氨水中，0-150℃，浸泡(pao)1-36小時，冷凍干燥，得到高強度的(de)氧化(hua)石墨(mo)(mo)烯氣凝(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制備基(ji)礎上，經過(guo)簡單的氨水處理即可提高其(qi)機械強度，能耗(hao)低無(wu)污染，配合其(qi)微觀多孔結構，在吸附和催化(hua)方面具有很大的應用前(qian)景。