一、石墨烯氣凝膠的特點和應(yīng)用

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

石墨烯氣凝膠是一種由納米顆?；蛘呔酆衔锓肿酉嗷ゾ奂纬傻娜S多孔固體材料，以其密度低、電導(dǎo)率高、彈性好等優(yōu)點受到廣泛關(guān)注。現(xiàn)階段，氣凝膠的材質(zhì)已經(jīng)發(fā)展到金屬、無機(jī)氧化物、聚合物、碳材料等，應(yīng)用領(lǐng)域也拓展到催化、吸附、能量儲存等多個方面。

它是浙江大學(xué)高超教授團(tuán)隊在2013年研發(fā)出的一種新型石墨烯固態(tài)材料，材料密度僅每立方厘米0.16毫克，是迄今為止世界上最輕的材料，入選2013年中國十大科技進(jìn)展新聞，獲得最輕固體吉尼斯世界紀(jì)錄。

石墨烯氣凝膠質(zhì)量輕、比表面積大，所以對污染物的吸附量高，在環(huán)境治理方面有著很大的潛力，它能很好地吸附水里面的油污和有機(jī)染料，且在吸收后還能做到原油回收，氣凝膠本身也能重新再使用。石墨烯氣凝膠的這種特性使得海上原油泄漏事件在未來將不再是環(huán)境噩夢，可阻止原油進(jìn)一步污染海洋，破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)。

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(shù)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(dǎo)熱能力差，導(dǎo)熱系數(shù)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(yīng)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(tǒng)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(chǎn)生的甲醛等有毒氣體，消除異味。與傳統(tǒng)的干燥劑相比，吸附能力更強(qiáng)（吸附量可達(dá)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(yōu)點。

二、石墨烯氣凝膠的制備方法

一種高強(qiáng)度氧化石墨烯氣凝膠的制備方法，其特征在于包括以下過程：

1、將氧化石墨烯粉末與去離子水配成濃度為0.1-10mg/ml水溶液，超聲震蕩0.1-5小時，得到分散良好的氧化石墨烯水溶液。

2、將配置好的氧化石墨烯水溶液取10-500ml加入水熱釜中，90-200℃溫度下處理1-24小時，制備出氧化石墨烯水凝膠。

3、將制備出的氧化石墨烯水凝膠放入氨水中，0-150℃，浸泡1-36小時，冷凍干燥，得到高強(qiáng)度的氧化石墨烯氣凝膠。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，制備方法簡單，在氧化石墨烯氣凝膠的制備基礎(chǔ)上，經(jīng)過簡單的氨水處理即可提高其機(jī)械強(qiáng)度，能耗低無污染，配合其微觀多孔結(jié)構(gòu)，在吸附和催化方面具有很大的應(yīng)用前景。