[發明專利]一種可直接高溫烘烤和重復使用的石墨烯海綿及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010072483.1
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111215029A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 張景賢;張楨祺;李晶晶;段于森;李興邦
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所;上海市文來中學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

1.一種可直接高溫烘烤和重復使用的石墨烯海綿的制備方法，其特征在于，包括：

（1）向氧化石墨烯水溶液中依次加入還原劑和硅源，得到混合溶液，所述硅源為與水發生溶解或水解反應形成硅醇的硅源；

（2）將所得混合溶液在80～95℃下保溫4～12小時，得到石墨烯水凝膠；

（3）將所得石墨烯水凝膠先置于醇水溶液中滲析后，再經冷凍干燥，得到所述石墨烯海綿。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯水溶液的濃度為1～10 mg/mL。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述硅源選自正硅酸乙酯、硅酸鈉、硅酸鉀、聚二甲基硅氧烷、硅烷偶聯劑、硅倍半氧烷中的至少一種。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述還原劑為乙二胺EDA、抗壞血酸、聚乙烯亞胺、聚醚胺、水合肼中的至少一種；所述還原劑和氧化石墨烯的質量比為1：（5～10）。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述硅源和氧化石墨烯的質量比為（0.1～4）：1，優選為（1～3）：1。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述醇水溶液中醇和水的體積比為1：（1～10），優選為1:9；所述滲析的時間為2～24小時。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述冷凍干燥為先在-18～-55℃下預冷凍3～12小時，再于-55℃下冷凍干燥12～48小時。

8.一種根據權利要求1-7中任一項所述的制備方法制備的可直接高溫烘烤和重復使用的石墨烯海綿。

9.一種權利要求8所述的可直接高溫烘烤和重復使用的石墨烯海綿在密閉環境空氣凈化領域中的應用。