石墨烯气凝胶的制备及其对有机溶剂的吸附摘要
以试剂级和工业级氧化石墨烯为原料,采用还原自组装法制备了试剂级石墨烯气凝胶(GA)和工业级石墨烯气凝胶(GA-TP),考察了反应时间和反应物浓度对其成型的影响,运用SEM、BET、XRD、FTIR、接触角测量、弹性测试等手段对其进行了表征,并对其吸附8种常用有机溶剂的性能进行了评价。表征结果显示:GA和GA-TP均具有三维“蜂窝状”多级孔结构以及良好的疏水亲油性和弹性。实验结果表明:当氧化石墨烯分散液质量浓度为1.0 g/L(抗坏血酸与氧化石墨烯的质量比为1∶1)、反应时间为5 h时,制备出的气凝胶形貌和结构最佳;GA-TP的单位质量孔隙体积大、孔隙填充率高,导致其吸附容量大于GA,对有机溶剂的吸附容量高达200~450 g/g,且其制备成本远低于GA;GA-TP循环再生5次后仍保持90%以上的吸附容量,且可快速吸附水上轻油和水下重油。
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