硅基化石墨烯复合气凝胶的合成及其吸附性能

编号：NMJS09477

篇名：硅基化石墨烯复合气凝胶的合成及其吸附性能

作者：杨子安 刘清旺 胡忠良

关键词： 石墨烯气凝胶 疏水性 超亲油性 再生性能 油水分离

机构： 湖南工业大学材料与先进制造学院

摘要： 石墨烯气凝胶被认为是一种优异的环保吸附材料,对其结构的改性及简化其合成方法是该领域研究的热点。以氧化石墨烯为前驱体、盐酸多巴胺为交联剂、抗坏血酸为还原剂,利用液相组装法制备了石墨烯气凝胶,在此基础上,通过化学气相沉积法,引入硅基官能团,合成了硅基化石墨烯气凝胶,并对该气凝胶进行了XRD、SEM、FTIR表征和性能测试。研究结果表明,在生成石墨烯气凝胶的过程中,盐酸多巴胺能有效阻止石墨烯片的堆积,因而石墨烯片能够在气凝胶中均匀分布,通过相互搭接形成具有三维连通的多孔网络结构。硅基化石墨烯气凝胶表现出优异的疏水性和超高的亲油性,与水和油的接触角分别为145.36°和0°;此外,它还具有超低密度(3.87 mg/cm~3)、优异的吸附能力和极佳的吸附再生能力。对于有机溶剂,该气凝胶的吸附容量可达到186.8~345.2 g/g,且经过20次循环吸附后,仍能保留约80%初始吸附容量。