1.一种石墨烯/酚醛树脂气凝胶在油水分离中的应用,其特征在于,所述石墨烯/酚醛树脂气凝胶的制备方法包括:
配制4 mg/mL氧化石墨烯水分散液和8 mg/mL酚醛树脂水分散液,氧化石墨烯与酚醛树脂分散液体积比为4:1,混合,500 rpm磁力搅拌60 min和300 W、200 kHz超声分散20 min处理,形成均匀的氧化石墨烯/酚醛树脂分散液,转移至模具并放入冰箱冷冻层‑20 ℃冷冻12 h后,液氮‑196 ℃冷冻30 min,真空冷冻干燥24 h后获得初始气凝胶,将其在氮气保护下
800 ℃碳化处理1 h,升温速率为10℃/min,得石墨烯基气凝胶;该气凝胶内部结构为典型的蜂窝孔多孔结构,且孔壁较规整厚实,孔壁厚度0.3 μm,气凝胶压缩强度5.0 kPa;
配制6 mg/mL的聚乙烯亚胺溶液作为亲水改性液,采用浸涂方式,对石墨烯基凝胶进行亲水化改性,浸涂处理后采用常压烘箱干燥得到目标气凝胶,气凝胶表面表现出理想的超亲水和水下超疏油特性,对水接触角为0°,水下对油接触角为151°。
2.一种石墨烯/酚醛树脂气凝胶在油水分离中的应用,其特征在于,所述石墨烯/酚醛树脂气凝胶的制备方法包括:
配制4 mg/mL氧化石墨烯水分散液和12 mg/mL酚醛树脂水分散液,氧化石墨烯水分散液与酚醛树脂水分散液体积比为15:1,混合,800 rpm磁力搅拌80 min和180 W、220 kHz超声分散30 min处理,形成均匀的氧化石墨烯/酚醛树脂分散液,转移至模具并放入冰箱冷冻层‑25℃冷冻10 h后,‑55 ℃、真空度为50 Pa下真空冷冻干燥40h,获得初始气凝胶,将其在氦气保护下900 ℃碳化处理1 h,升温速率为12℃/min,得石墨烯基气凝胶;
配制8 mg/mL的单宁酸溶液作为亲水改性液,采用喷涂方式,对石墨烯基凝胶进行亲水化改性,浸涂处理后采用常压烘箱干燥得到目标气凝胶,气凝胶表面表现出理想的超亲水和水下超疏油特性,对水接触角为0°,水下对油接触角为150°。
3.一种石墨烯/酚醛树脂气凝胶在油水分离中的应用,其特征在于,所述石墨烯/酚醛树脂气凝胶的制备方法包括:
配制6 mg/mL氧化石墨烯水分散液和12 mg/mL酚醛树脂水分散液,氧化石墨烯水分散液与酚醛树脂水分散液体积比为16:1,混合,1000 rpm磁力搅拌30 min和500 W、500 kHz超声分散60 min处理,形成均匀的氧化石墨烯/酚醛树脂分散液,转移至模具并放入冰箱冷冻层‑20℃冷冻14 h后,‑50 ℃、真空度为30 Pa下真空冷冻干燥48 h,获得初始气凝胶,将其在氩气保护下1000 ℃碳化处理1 h,升温速率为5℃/min,得石墨烯基气凝胶;
配制4 mg/mL的多巴胺溶液作为亲水改性液,采用浸涂方式,对石墨烯基凝胶进行亲水化改性,浸涂处理后采用常压烘箱干燥得到目标气凝胶,气凝胶表面表现出理想的超亲水和水下超疏油特性,对水接触角为0°,水下对油接触角为153°。