1.一种具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)制备还原氧化石墨烯水溶液:取改进的Hummers法制得的氧化石墨烯水溶液进行乙二胺还原;
2)制备磁性聚合物纳米纤维分散液:取聚合物纳米纤维分散液经镍盐敏化处理、硼氢化钠活化处理后置于金属镍浴中震荡反应,得到表面包覆有金属镍颗粒的磁性聚合物纳米纤维,于醇系溶剂中超声分散得到均匀分散的磁性聚合物纳米纤维分散液;
3)制备磁性石墨烯基气凝胶:取步骤1)的还原氧化石墨烯水溶液,步骤2)的磁性聚合物纳米纤维分散液及PVA水溶液经搅拌超声处理后得到均匀分散的混合溶液,对混合溶液依次进行定向冷冻处理、冷冻干燥处理后得到磁性石墨烯基气凝胶,将制备得到的石墨烯基气凝胶转移至密闭条件下的水合肼气氛中进行气相还原处理,制得具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶。
2.根据权利要求1所述具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶材料的制备方法,其特征在于:步骤2)中的镍盐为乙酸镍、硫酸镍、硝酸镍或氯化镍中的一种。
3.根据权利要求1所述具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶材料的制备方法,其特征在于:步骤2)中的金属镍浴为取硫酸镍、氯化铵、柠檬酸钾、次亚磷酸钠溶解于去离子水中,并调节pH至8.5得到的混合盐溶液。
4.根据权利要求3所述具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶材料的制备方法,其特征在于:所述金属镍浴中硫酸镍浓度为10~30g/L,氯化铵浓度为10~50g/L,柠檬酸钾浓度为5~20g/L,次亚磷酸钠浓度为20~50g/L。
5.根据权利要求1所述具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶材料的制备方法,其特征在于:步骤2)中的醇系溶剂为乙醇、异丙醇、叔丁醇或正丁醇中的至少一种。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶材料的制备方法,其特征在于:步骤3)中的定向冷冻处理为:冷冻角度0~90°,冷冻时间0.5~2小时。
7.根据权利要求6所述具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶材料的制备方法,其特征在于:步骤3)中的冷冻干燥处理条件为:冷冻温度‑20℃~‑80℃,冷冻时间12~72小时,干燥时间20~90小时。
8.根据权利要求7所述具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶材料的制备方法,其特征在于:步骤3)中水合肼气相还原处理条件为:还原温度50~90℃,还原时间1~
6小时。
9.一种具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶材料,其特征在于:它为权利要求1~8中任意一项制备方法制得。
10.根据权利要求9所述具备磁场和压力同传感效果的磁性石墨烯基气凝胶材料,其结构特征在于:它由聚合物纳米纤维、包覆在聚合物纳米纤维表面的金属镍颗粒及包覆于金属镍颗粒表面的石墨烯片层组成,所述石墨烯片层在PVA交联作用下形成多级包覆的、连续的层状结构。