一种超分子杂合水凝胶、石墨烯气凝胶及其制备方法和应用

摘要

本发明提供一种超分子杂合水凝胶、石墨烯气凝胶及其制备方法和应用，该水凝胶为三维网状结构，由二茂铁‑氨基酸凝胶因子与氧化石墨烯通过非共价键共组装得到。本发明的超分子杂合水凝胶具有强度大而且稳定的电流信号，具有良好的电学性质，可应用于痕量检测器及生物传感器领域。利用上述超分子杂合水凝胶通过原位合成法得到石墨烯气凝胶，包含Fe₃O₄纳米粒子和氮掺杂的三维石墨烯。本发明的Fe₃O₄/氮掺杂石墨烯气凝胶对氧气还原反应的电催化效果显著，其催化电流密度达到3 mA·cm^‑2，合成方法简单，成本低廉，能够为燃料电池生产技术提供有力的指导。

主权项

一种石墨烯气凝胶，其特征在于，其是以超分子杂合水凝胶为原料，经采用原位合成法、水热处理、加热后制备得到，该超分子杂合水凝胶由二茂铁氨基酸凝胶因子与氧化石墨烯通过非共价键共组装得到，该石墨烯气凝胶为黑色海绵状，包含Fe₃O₄纳米粒子和氮掺杂的三维石墨烯，所述氮掺杂的三维石墨烯中，部分氮原子取代碳原子进入石墨烯内部结构形成吡咯环或/和吡啶环。