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专利号: 2021107801725
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氧化锌/石墨烯/氧化石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

步骤1,将氧化石墨烯水溶液、碳纳米管水溶液与锌盐溶液混合均匀,分四次向上述混合溶液中滴加碱性溶液,每隔1分钟加入1次,每次5~10毫升,滴加速率为每秒5~10滴,并不断搅拌均匀使碱与混合溶液充分反应,得到前驱体溶胶;

步骤2,将步骤1得到的前驱体溶胶进行真空抽滤,得到湿凝胶;

步骤3,将步骤2得到的湿凝胶放入冷冻干燥机中进行快速冷冻和冷冻干燥,得到氢氧化锌/氧化石墨烯/碳纳米管复合气凝胶;

步骤4,将步骤3得到的氢氧化锌/氧化石墨烯/碳纳米管复合气凝胶放入恒温箱或者管式炉中进行热处理0.5~4.0h,使氢氧化锌分解为氧化锌,同时使氧化石墨烯被部分还原成石墨烯,得到氧化锌/石墨烯/氧化石墨烯/碳纳米管复合气凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种氧化锌/石墨烯/氧化石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述氧化石墨烯水溶液中的氧化石墨烯浓度为3~12mg/mL;所述氧化石墨烯为单层氧化石墨烯或少层工业级氧化石墨烯;

步骤1中,所述碳纳米管水溶液中的碳纳米管浓度为3~12mg/mL;所述碳纳米管为多壁碳纳米管或者羧基化多壁碳纳米管;

步骤1中,碱性溶液的浓度为0.1~1mol/L;所述碱性溶液为氢氧化钾溶液、氨水、尿素溶液、乙二胺溶液或氢氧化钠溶液中的一种或者多种。

步骤1中,所述锌盐溶液的浓度为1mol/L;所述锌盐选自硝酸锌、硫酸锌、乙酸锌或氯化锌中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的一种氧化锌/石墨烯/氧化石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述碱性溶液与其他原料在10~40℃水浴条件下反应。

4.根据权利要求1所述的一种氧化锌/石墨烯/氧化石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤1中,氧化石墨烯水溶液、碳纳米管水溶液、锌盐溶液与碱性溶液的体积比为50:4:5.25:5.25~50:160:15:15。

5.根据权利要求1所述的一种氧化锌/石墨烯/氧化石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤2中,真空抽滤时间为5min~2h。

6.根据权利要求1所述的一种氧化锌/石墨烯/氧化石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤3中,快速冷冻时间为1~3h;冷冻干燥为抽真空冷冻干燥,冷冻干燥时间为22~30h。

7.根据权利要求1所述的一种氧化锌/石墨烯/氧化石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤4中,选择恒温箱进行热处理时,热处理温度为30~200℃;选择管式炉进行热处理时,热处理温度为200~400℃;热处理时间为:0.5~4.0h。

8.一种氧化锌/石墨烯/氧化石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法,其特征在于,采用如权利要求1‑7任意一项所述的制备方法制备得到。