[發明專利]石墨烯太陽能水清潔泡沫及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201711106827.0
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN108002366B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 曲良體;程虎虎;張盼盼
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C02F1/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

1.一種制備石墨烯太陽能水清潔泡沫的方法，其特征在于，包括：

（1）將石墨粉進行氧化剝離處理，以便得到氧化石墨烯水溶液；其中，所述石墨粉的粒徑為800~12000目，所述氧化石墨烯水溶液的濃度為2~20 mg·mL^-1；

（2）將所述氧化石墨烯水溶液與低凝固點溶劑混合，以便得到混合溶液；其中，所述低凝固點溶劑為選自甲醇、乙醇、丙醇和丙酮中的至少之一；所述低凝固點溶劑與所述氧化石墨烯水溶液的體積比為1 : (50~200)；

（3）將所述混合溶液進行冷凍干燥處理，以便得到氧化石墨烯泡沫；以及

（4）將所述氧化石墨烯泡沫進行還原處理，以便得到所述石墨烯太陽能水清潔泡沫，所述石墨烯太陽能水清潔泡沫的密度為1~30 mg·cm^-3，熱導率為0.0075~0.4625 W·m^-1·K^-1，吸光率不低于98%，光熱轉化效率不低于90.2%。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3）中，所述冷凍干燥處理進一步包括：將所述混合溶液冷凍成塊后，置于冷凍干燥機中冷凍干燥12~72 h。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（4）中，所述還原處理采用高溫加熱還原法、激光照射還原法或還原性試劑熏蒸還原法。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述高溫加熱還原法包括：將所述氧化石墨烯泡沫在惰性氣體氛圍下，在200~1000 ^oC下退火處理2~4 h。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述激光照射還原法包括：采用功率不低于1 W的激光器照射所述氧化石墨烯泡沫1~5 s。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述還原性試劑熏蒸還原法包括：將水合肼、氫碘酸或維生素C溶液加熱至80~95 ^oC，以便得到還原性蒸汽，利用所述還原性蒸汽將所述氧化石墨烯泡沫熏蒸1~3 h。

7.一種石墨烯太陽能水清潔泡沫，其特征在于，所述石墨烯太陽能水清潔泡沫是采用權利要求1~6任一項所述的方法制備得到的。

8.權利要求1~6任一項所述的方法制備得到的石墨烯太陽能水清潔泡沫或權利要求7所述的石墨烯太陽能水清潔泡沫在污水凈化處理中的用途。