[發明專利]一種石墨烯-凹凸棒土復合彈性氣凝膠及其在海水淡化中的應用

在審

• 申請號: 202111283415.0
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN113908780A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 李晨蔚;丁美春;鹿浩;劉琛陽
• 申請（專利權）人: 山東第一醫科大學（山東省醫學科學院）
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00;C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 濟南克雷姆專利代理事務所(普通合伙) 37279
• 代理人: 楊婷

1.一種石墨烯-凹凸棒土復合彈性氣凝膠，其特征在于，所述氣凝膠以石墨烯為基體，以凹凸棒土為分散相；石墨烯與凹凸棒土的質量比為1:1～2:1；所述氣凝膠能夠承受0～80％形變率的重復壓縮。

2.一種權利要求1所述的氣凝膠在海水淡化中的應用。

3.根據權利要求2所述的氣凝膠在海水淡化中的應用，其特征在于，所述氣凝膠用于海水淡化裝置的光熱轉化器用于將太陽能轉化為熱能進而蒸發海水，能夠降低海水中的離子濃度。

4.根據權利要求3所述的氣凝膠在海水淡化中的應用，其特征在于，所述氣凝膠進行海水淡化后其內部無殘留鹽分。

5.根據權利要求3所述的氣凝膠在海水淡化中的應用，其特征在于，每平方米氣凝膠每12h淡化海水的體積量為6～8L。

6.一種制備權利要求1所述的石墨烯-凹凸棒土復合彈性氣凝膠的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1：通過Hummers法制備氧化石墨烯分散液；

S2：將凹凸棒土加入到去離子水中攪拌均勻；超聲離心處理除去下層沉淀得到的分散液進行第二次超聲離心處理除去下層沉淀得到凹凸棒土分散液，

S3：將氧化石墨烯分散液和凹凸棒土分散液均勻混合后加入還原劑；

S4：將混合的分散液加入放入容器中加熱至失去流動性，得到部分還原的水凝膠；

S5：對部分還原的水凝膠進行冷凍、解凍和第二次加熱處理，得到水凝膠；

S6：將水凝膠進行二次透析處理，然后依次進行冷凍干燥和烘箱熱處理，得到最終產物。

7.根據權利要求3所述的一種制備石墨烯-凹凸棒土復合彈性氣凝膠的方法，其特征在于，步驟S1中，氧化石墨烯分散液中石墨烯與水的質量比為1:1～2:1。

8.根據權利要求3所述的一種制備石墨烯-凹凸棒土復合彈性氣凝膠的方法，其特征在于，步驟S2中，凹凸棒土與水的質量比為1:1～2:1；兩次超聲的時間均為20～40min，超聲機的功率為300W；兩次離心的時間均為5～15min，兩次離心的轉速均為1000～2000rpm。

9.根據權利要求3所述的一種制備石墨烯-凹凸棒土復合彈性氣凝膠的方法，其特征在于，步驟S3中，還原劑為抗壞血酸、抗壞血酸鈉、乙二胺、氨基酸中的一種或多種混合物，還原劑與氧化石墨烯分散液的質量比為2～5:1。

10.根據權利要求3所述的一種制備石墨烯-凹凸棒土復合彈性氣凝膠的方法，其特征在于，步驟S4中，加熱的溫度為80～100℃；步驟S5中，冷凍的溫度為-80～-70℃，冷凍的時間為15～45min，二次加熱的溫度為60～80℃，二次加熱的時間為18～22h。