一种聚丙烯腈/石墨烯基复合气凝胶吸附材料及其制备方法

摘要

本发明属于复合气凝胶技术领域，具体为一种聚丙烯腈/石墨烯复合气凝胶吸附材料及其制备方法。本发明的复合气凝胶，其原料组成包括：一种或多种分子量聚丙烯腈、一种或多种氧化石墨烯。其制备方法包括：聚丙烯腈溶液、氧化石墨烯分散液以及聚丙烯腈/氧化石墨烯分散液的配制；水热法制备聚丙烯腈/石墨烯凝胶；聚丙烯腈/石墨烯凝胶经溶剂交换、冷冻干燥技术制备聚丙烯腈/石墨烯基气凝胶。本发明的原料来源丰富、成本低廉，制备方法简单易行。所制备的聚丙烯腈/石墨烯基复合气凝胶密度低，对油类以及有机溶剂吸附能力强，优异的吸附循环能力，是一种理想的油‑水分离、溢油清理、有机溶剂回收材料。

主权项

一种聚丙烯腈/石墨烯基复合气凝胶的制备方法，其特征在于，原料包括：一种或多种聚丙烯腈、一种或多种氧化石墨烯，其中聚丙烯腈与氧化石墨烯的质量比为8:1‑1:5；制备的具体步骤为：（1）将聚丙烯腈分散于极性溶剂中，超声分散，得到稳定的聚丙烯腈溶液；（2）将氧化石墨烯分散于去离子水中，超声分散，得到稳定的氧化石墨烯分散液；（3）将制备得到的聚丙烯腈溶液与氧化石墨烯分散液混合，经搅拌、超声，得到稳定分散的聚丙烯腈/氧化石墨烯分散液；（4）将制备得到的聚丙烯腈/氧化石墨烯分散液封装在高压反应釜中，在通过溶剂热反应，得到聚丙烯腈/石墨烯凝胶；（5）将制备得到的聚丙烯腈/石墨烯凝胶浸泡在去离子水中，经溶剂交换过程，得到聚丙烯腈/石墨烯水凝胶；（6）将制备得到的聚丙烯腈/石墨烯水凝胶在液氮中冷冻，随后在冷冻干燥机中冷冻干燥，得到聚丙烯腈/石墨烯气凝胶，记为PAN/G。