交联碳纳米管网络的制作方法
【专利摘要】本发明涉及制备具有改进的性能与特性的选自干凝胶和气凝胶的交联碳纳米管网络的方法。本发明还涉及通过此种方法制备的选自气凝胶和干凝胶的碳纳米管网络及其用途。
【专利说明】 交联碳纳米管网络
【技术领域】
[0001]本发明涉及制备具有改进性能与特性的选自气凝胶和干凝胶的交联碳纳米管网络的方法。本发明还涉及通过此种方法制备的选自气凝胶和干凝胶的碳纳米管网络及其用途。
【背景技术】
[0002]干凝胶和气凝胶是高度多孔的材料，具有特别低的包络密度和高表面积。它们通常还表现出格外低的热导率和声波传播特性。因此，它们可用于广泛的应用领域，包括作为纯化/分离介质、非反射面板、气体存储介质、催化剂载体、多孔基材例如海绵、和电化学装置电极(用于超级电容器、燃料电池和锂离子电池)。
[0003]最常见的实例是通常由溶胶-凝胶过程制得的二氧化硅气凝胶和由间苯二酚-甲醛树脂的热解获得的碳水凝胶。
[0004]碳纳米管是一种新型的碳，具有本质上的高长径比和纳米级的直径。单独地，它们具有高强度、高模量、有用的电导率和大的表面积。基于合适的生产工艺的发展，尝试在可见形式开发这些性能。
[0005]近年来，已经进行了大量制备碳纳米管基气凝胶的尝试。一个这样的实例包括通过临近点干燥和冻干(冰冻干燥)由水凝胶前体来产生碳纳米管气凝胶(Carbon NanotubeAerogels, Byrning Μ.B., Milkie D.Ε., Islam Μ.F., Hough L.A., Kikkawa J.Μ., YodhA.G.，Adv.Mater.，2007, 19，661)。该方法涉及使用聚乙烯醇(PVA)来加强碳纳米管气凝胶。尽管这种加强的碳纳米管表现出了改进的强度和稳定性，聚乙烯醇的使用不可避免的导致若干缺点包括增加了寄生质量(parasitic mass)和降低电导率。
[0006]也有碳气凝胶的报道，使用纳米管作为额外的填充物(Properties ofSingle-Walled Carbon Nanotube-Based Aerogels as a Function of NanotubeLoading, Worsley M.A.，Pauzauskie P.J.，Kucheyev S.0.，Zaug J.M.，HamzaA.V., Satcher Jr.J.H., Baumann T.F.，Acta Materialia，2009，57，5131 )。尽管这种方法提供了具有改进的电性能的碳气凝胶复合泡沫，这些泡沫在干燥和碳化的过程中会经历大的体积收缩，除非泡沫中存在2wt0%的单壁碳纳米管。
[0007]另外,之前也已经报道了交联多壁碳纳米管薄膜的合成(Relation of the numberof Cross-Links and Mechanical Properties of Mult1-Walled Carbon NanotubeFilms Formed by a Dehydration Condensation Reaction, Ogino S., Sato Y., YamamotoG.，Sasamori K.，Kimura H.，Hashida T.，Motomiya K.，Jeyadevan B.，Tohji K.，J.Phys.Chem.，2006, 110，23159)。然而这种方法在交联之前需要过滤碳纳米管以形成致密的膜。由于所得的交联膜不是碳气凝胶，所以该膜缺乏多孔性且比预期的密度大很多。
[0008]碳纳米管在溶剂中的物理凝胶是已知的，由缠绕或者弱的非共价键缔合所致；然而这些凝胶网络是不稳固的、具有低强度、并且在不存在溶剂时坍塌(Gelation in CarbonNanotube/Polymer Composites, Liu C.等人，Polymer, 2003，44，7529-7532)。[0009]因此，本发明试图提供获得克服上述难题的选自气凝胶和干凝胶的交联碳纳米管网络的方法。本发明也试图提供选自气凝胶和干凝胶的交联碳纳米管网络，其允许对纳米管的密度、形状、电导率和内表面进行更多控制，从而使它们表现出预期的电和机械性能。
【发明内容】
[0010]根据本发明的第一个方面，提供了制备选自气凝胶和干凝胶的碳纳米管网络的方法，包括以下步骤:(a)将碳纳米管分散在与所述碳纳米管相容的溶剂中；(b)利用已经存在于所述碳纳米管上的官能团或使用包含至少两个可以与所述碳纳米管的表面反应的官能位点的连接分子使所述碳纳米管交联，以形成共价交联凝胶网络；和c)去除所述溶剂以形成溶剂含量小于10%的选自气凝胶和干凝胶的交联碳纳米网络。
[0011]优选地，选自气凝胶和干凝胶的碳纳米管网络中的溶剂含量为少于2wt%，更优选低于0.5wt%,更优选低于0.lwt%。
[0012]根据本发明的术语碳纳米管指基本上由碳原子构成的纳米尺寸管，具有基于卷起或卷曲以形成管的石墨基面的结构。因此该定义包括各种类型的碳纳米管，包括普通碳纳米管、普通碳纳米管的变形和各种改性碳纳米管。从这方面讲，该术语包括并非精确的均有管状形态的那些，例如碳纳米角(角形的碳纳米管，其直径从一端到另一端不断地增力口)；碳纳米卷(卷曲形的碳纳米管，从整体上看是螺旋形的)；碳纳米珠(无定形碳等制成的球形珠，其中心被管贯穿)和叠杯纳米管。其还包括并非纯碳的结构，例如掺杂有氮或硼的那些，或者用表面基团官能化的那些，例如含氧、氢的那些，或者其他衍生物。碳纳米纤维还可为主要具有石墨型(SP2)的亚微米纤维或以任意晶体取向排列的无定形碳纳米管，例如板状纳米纤维和竹状纳米纤维。优选地，本发明使用普通碳纳米管，其中碳原子理想地SP2键合到具有圆柱形几何构型的石墨烯状片层。合适的纳米管可以是商业可获得的那些，例如 Applied Sciences Inc.、Bayer Chemicals、Cheaptubes Inc.、ChengduOrganic Chemicals、Future Carbon、Nanocyl S.A.、Nanoshel、Arry InternationalGroup Limited、Carbon Nano Materials R&D Center、Carbon Solutions Inc.、NanocarbLab (NCL)、Nanocs、Thomas Swan Ltd.的产品。
[0013]另外，由于本发明的目的，碳纳米管可为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或具有多于两层的多壁碳纳米管。例如，本发明中使用的纳米管优选5至15层壁。使用一种还是多种碳纳米管(和，如果只使用一种类型，选择哪一种类型)需要将特定的最终用途考虑在内进行适当的选择。例如，较小直径的碳纳米管倾向于较大的表面积而具有较大直径的碳纳米管对在凝胶网络干燥过程中的坍塌表现出更大的耐受性。大多数的应用会受益于高的表面积，但是例如在超级电容器电极中，则尤其期望稍微低的表面积但是更高鲁棒性可能会更适合作为催化剂载体。在根据本发明的优选方法中，碳纳米管是具有多于两层的多壁碳纳米管。优选地，在网络中的大于75wt%的纳米管具有多于双层。
[0014]优选地，本发明中使用的碳纳米管如多壁碳纳米管的直径范围为约0.5至lOOnm，优选约10至30nm,更优选约10至15nm。优选地,本发明中使用的碳纳米管如多壁碳纳米管的长度范围为约0.05至1000 u m,优选为约0.1到30 u m,最优选为约0.1至10 y m的范围。优选地，网络中大于75wt%的纳米管的直径在以上刚刚提到的尺寸范围内。
[0015]根据本发明的碳纳米管通过碳纳米管上已存在的官能团或者利用含有至少两个能与所述碳纳米管的表面反应的官能位点的连接分子发生反应，以形成共价交联的凝胶网络。
[0016]根据本发明的一个实施方案，连接分子具有可以与纳米管的侧壁直接结合的官能团。例如，双重氮盐或者适合1，3偶极环加成反应的多官能分子，或使用已知纳米管表面化学的宾格尔(Bingel)反应。更通常地，自由基加成、亲电加成或环加成、或者所有涉及纳米管还原的反应之后是碳纳米管与亲电交联分子发生反应。这种还原可通过伯奇还原进行(Chemical Attechment of Organic Functional Groups to Single-ffalledCarbon Nanotube Material, Chen Y., Haddon R.C., Fang S., Rao A.M., Eklund P.C., Leeff.H., Dickey E.C., Grulke E.A., Pendergrass J.C., Chavan A., Haley B.E., SmalleyR.E., J.Mater.Res.,1998, 13, 2423;Hydrogenation of Carbon Nanotubes and Graphitein Liquid Ammonia, Pekker, S., Salvetat J.-P., Jakab E., Bonard J.-M., ForroL.J., Phys Chem.B，2001，105,7938)。碳纳米管还原反应也可以利用碱金属和来自萘环(Spontaneous Dissolution of a Single-Wall Carbon Nanotube Salt, PenicaudA., Poulin P., Derre A., Anglaret E.，Petit P.，J.Am.Chem.Soc.，2005，127，8)或苯甲酮(Covalent Sidewall Functionalization of Single-ffalled Carbon Nanotubes viaOne-Electron Reduction of Benzophenone by Potassium, Wei L., Zhang Y., Chem.Phys.Lett.，2007, 446，142)的自由基负离子进行，或使用催化剂量的4，4’ - 二-叔丁基二苯基(DTBP)作为电子载体促进碳阴离子纳米管的形成(Reductive Functionalization ofSingle-ffalled Carbon Nanotubes with Lithium Metal Catalyzed by Electron CarrierAdditives,Garcia-Gallastegui A., Obieta 1.,Bustero 1.,Imbuluzqueta G.，ArbiolJ.Miranda J.1.，Aizpurua J.M.，Chem.Mater.，2008，20，4433)，并随后与有机二卤代物、有机甲硅烷基二卤代物、乙烯基单体或者一般来讲可以与纳米管的碳负离子位点反应并用作它们之间的交联剂的任意亲电分子发生反应。
[0017]直接连接至侧壁避免了损坏预氧化步骤的必要。通过避免不稳定连接基团，例如通过产生仅通过碳碳键连接的气凝胶可制造具有更佳热稳定性和化学稳定性的框架，在应用中有更大的多样性。直接连接尤其能够形成有助于电导率的共轭连接系统。另外，一些直接的化学反应，例如Birch反应中烷基化反应随后还原带电，尤其有助于改进碳纳米管的分散以形成好的凝胶从而形成均质的气凝胶。
[0018]或者，根据一个优选的实施方案，这样的连接分子可以与氧化的碳纳米管的氧化基团发生反应以形成例如脂、醚或酰胺键。合适的交联剂包括烷基二胺、芳香二胺、烷基二醇、芳香二醇、多元醇、双醇钠(bis-sodium alkoxides)、二羧酸、二酰氯、二娃氧烧卤化物、二硅氧烷醇盐，优选的烷基二胺、C5_24芳香二胺、烷基二醇、C5_2(l芳香二醇、C2_.多元醇、双Cu醇钠、C2_2(l 二羧酸、C2_20 二酰氯，更优选C1,烷基二胺、C6_18芳香二胺、C2_1Q烷基二醇、C6_18芳香二醇、C2_20多元醇、双C2_1(l醇钠、C2_10 二羧酸、C2_10 二酰氯等。优选地，两个反应基团位于连接分子的不同原子上，更优选具有一定的距离，从而使得与两个不同的纳米管反应的机会最大。使用小的刚性分子可以最大化发生交联的机会，例如使用1，4 二氨基苯，以限制与同一纳米管发生两次反应的可能性。
[0019]在一个替代的、优选实施方案中，根据本发明的氧化的碳纳米管使用能够通过纳米管表面上的氧化物的直接反应来形成共价键的任意连接基团来交联。在这种情况中，纳米管间没有插入额外的连接分子，共价键是通过已存在的氧化物基团的缩合直接形成的。这个方法有如下优点:使纳米管更紧密接触、最大化连接的电导率，以及使得额外所需的试剂及随后加至网络中的寄生质量二者都最小化。值得注意的是，在之前的实施方案中，尽管纳米管交联仅相对少地发生，但额外的连接分子将使整个表面饱和，。这些分子可能会被浪费，并且不良地遮蔽了在某些应用如电化学电极中期望的导电性表面。已有表面氧化物的直接缩合仅在纳米官的连接点发生，使得剩余表面不变或者适合于随后的不同的官能化。
[0020]如之前的公开内容，根据本发明的优选实施方案可涉及氧化的碳纳米管的使用，所述氧化的碳纳米管可以是商业来源的或者更通常是根据任意标准方法进一步氧化生成的那些。这里使用的术语“氧化的碳纳米管”是指任意的在碳纳米管表面上具有一个或更多个氧化基团的碳纳米管。在碳化学中已知宽范围的表面氧化物，包括醌、酮、内酯、吡喃酮、羧酸、羧酸盐/酯、氢氧化物和羟基基团等，以及可由这些经氧化衍生的基团。在一个特别优选的实施方案中，表面氧化物是羧酸和/或氢氧化物。氧化物可以在原始合成反应过程中生成，也可以在后续步骤(涉及液相或气相氧化)中有意引入。气相氧化可以在升高的温度下，在任意合适的氧化气体如空气、氧气、水蒸气、一氧化碳或二氧化碳中进行，温度取决于气体，通常为250°C至800°C。
[0021]在一个优选的方法中，氧化的碳纳米管通过在优选选自H2S04、HNO3> H2O2, KMnO4,K2Cr2O7, OsO4和RuO4的混合酸或氧化试剂的体系中制备。在一个特别优选的方法中，混合酸体系是硫酸和硝酸的组合。
[0022]碳纳米管的氧化水平将根据所需的期望机械和电学性能而改变。典型的，氧化的碳纳米管的氧化水平为0.001至10mmol/g,优选为0.lmmol/g或更高。
[0023]在本发明的一个优选实施方案中，氧化的碳纳米管在交联步骤之前进行碱洗。所谓“碱洗”是去除氧化“碎片”和暴露出直接连接到纳米管的基团的重要步骤，从而使得纳米管在交联步骤期间共价连接。这些碎片的去除方法公开于Purification of SingleWalled Carbon Nanotubes:The problem with Oxidation Debris,Fogden S.，VerdejoR.，Cottam B.，Shaffer M.，Chem.Phys.Lett.，2008，460，163-167; Removal of OxidationDebris from Mult1-Walled Carbon Nanotubes, Verdejo R.， Lamoriniere S.， CottamB.，Bismarck A.，Shaffer M.，Chem.Commun.，2006，513-515 中。在一个优选实施方案中，减洗使用稀的碱水溶液，更优选地使用稀的氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。
[0024]在一个优选方法中，氧化的碳纳米管交联形成酯或醚键，最优选形成酯键。反应优选为缩合反应，缩合反应释放小分子副产物例如水，而不向产生的连接中引入额外的原子。在另一个实施方案中，表面氧化物可以转变为其他简单的官能团用于缩合反应。在这种实施方案中，碳纳米管表面的醇可转变成例如胺官能团，随后通过酰胺键形成交联。其他直接分子缩合反应如形成亚胺、硫醚、硫酯和尿素的那些，都落入本发明的范围。
[0025]在一个优选实施方案中，氧化的碳纳米管间的交联可通过偶联剂形成。本文中所用术语“偶联剂”不具有聚合物树脂化学中的传统意义而是指能够促进形成两种试剂间的键合连接(如有机化学领域中的)的任意物质。这种化合物包括N，N’-二环己基碳二亚胺(DCC)、N，N’_ 二异丙基碳二亚胺(DIC)、乙基-(N，N’-二甲氨基)丙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)[加入当量的1-羟基苯并三唑(HOBt)来最小化消旋反应]、4-(N，N-二甲氨基)吡啶(DMAP)、(苯并三唑-1-基氧基)三(二甲基氨基)锖六氟磷酸盐(BOP)、(苯并三唑-1-基氧基)三吡咯烷基镇六氟磷酸盐、溴代三吡咯烷基轔六氟磷酸盐、0-(苯并三唑-1-基)-N，N, N’，N’_四甲基脲偷六氟磷酸盐(HBTU)、0_(苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’ -四甲基脲镦四氟硼酸盐(TBTU)、0-(7-偶氮苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’ -四甲基脲偷六氟磷酸盐(HATU)、0-(6-氯代苯并三唑-1-基)-N, N，N，，N，-四甲基脲偷六氟磷酸盐(HCTU)、O- (3，4- 二氢-4-氧代-1, 2，3-苯并三嗪-3-基)-N，N，N’，N’ -四甲基脲偷四氟硼酸盐(TDBTU)、3-( 二乙基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪-4(3H)_酮(DEPBT)、羰基二咪唑(CDI)，以及它们的混合物。
[0026]在一个优选实施方案中，碳二亚胺被用来偶联合适的官能团和羰基如酯或酸。碳二亚胺的优选实例包含但不限于1-乙基-3-(3- 二甲基胺基丙基)碳二亚胺、N，N’ - 二环己基碳二亚胺、N，N’-二异丙基碳二亚胺、双(三甲基硅烷基)碳二亚胺和N-环己基-N’_(β-[N-甲基吗啉基]乙基)碳二亚胺对甲苯磺酸盐。在一个特别优选的实施方案中，偶联剂选自N，N’ - 二环己基碳二亚胺、N，N’ - 二异丙基碳二亚胺和1-乙基-3-(3- 二甲基胺基丙基)碳二亚胺。
[0027]偶联剂可以用附加试剂进行补充，例如已知提高缩合反应额外的选择性或产率的那些，如N-羟基苯并三唑或N-羟基琥珀酰亚胺。
[0028]交联反应可在任意合理的温度下进行，并维持完成反应所需的任意长度的时间，只要反应在低于反应溶剂的沸点的温度下进行即可。在一个优选的方法中，反应在15°C至60°C的温度下进行，优选在20°C至30°C的温度下进行。反应时间优选为0.1至50小时，更优选为I至12个小时。
[0029]可选地，交联反应可通过脱水进行。本文中所用的术语“脱水”是指涉及从反应分子失去水的化学反应。在一个优选的实施方案中，脱水通过可以直接得自合成或常规纯化领域的碳纳米管上的基团来进行。这种基团包括醚键，其可通过在高于120°C、更优选高于130°C和甚至更优选高于150°C的温度下利用酸催化剂经脱水形成。交联过程需要具有高于反应温度的高沸点的溶剂。在一个优选实施方案中，溶剂的沸点高于120°C，优选高于130°C，甚至更优选高于150°C。
[0030]这反应过程期间，碳纳米管交联形成凝胶相。本文所用的术语“凝胶”是指本领域技术人员针对本术语所理解的那些，优选指在干燥过程中保持其形状的组合物。凝胶相通过在溶剂中共价连接的纳米管的连续网络形成。在小的剪切变形之下，响应主要是弹性而不是粘性的；在动力学剪切流变实验中，在凝胶点有一个由如下方程式给出的G'和G" /tan (n /2)的特征性交叉:
[0031]
【权利要求】
1.一种制备碳纳米管网络的方法，所述碳纳米管网络选自气凝胶和干凝胶，所述方法包括下列步骤: a)将碳纳米管分散到与所述碳纳米管相容的溶剂中， b)使用已经存在于所述碳纳米管上的官能团或利用包含至少两个能够与所述碳纳米管的表面反应的官能位点的连接分子使所述碳纳米管交联，以形成共价交联凝胶网络；和 c)去除所述溶剂以产生溶剂含量小于10%的选自气凝胶和干凝胶的交联碳纳米管网络。
2.根据权利要求1的方法，其中所述碳纳米管是氧化的碳纳米管，并且其中所述交联通过所述纳米管的表面上的表面氧化物之间的直接反应来进行。
3.根据权利要求1的方法，其中所述碳纳米管是氧化的碳纳米管，并且其中所述交联利用选自烷基二胺、芳香二胺、烷基二醇、芳香二醇、多元醇、双醇钠、二羧酸、二酰氯、二硅氧烷卤化物、二硅氧烷醇盐的连接分子进行。
4.根据权利要求2或权利要求3的方法，其中所述表面氧化物选自氢氧化物、羧酸盐、内酯、羟基、醌、和羧酸基团及其混合物，优选氢氧化物和羧酸的组合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述交联通过偶联剂或脱水形成。
6.根据权利要求5的方法，其中所述交联使用偶联剂形成，所述偶联剂选自N，N’-二环己基碳二亚胺(DCC)、N，N’ - 二异丙基碳二亚胺(DIC)、乙基-(N，N’ - 二甲氨基)丙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、4-(N，N-二甲氨基)吡啶(DMAP)、(苯并三唑-1-基氧基)三`(二甲基氨基)镑六氟磷酸盐(BOP)、(苯并三唑-1-基氧基)三吡咯烷基.楼六氟磷酸盐、溴代三吡咯烷基铸K氟磷酸盐、O-(苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’ -四甲基脲懲K氟磷酸盐(HBTU)、0-(苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’_四甲基脲输四氟硼酸盐(TBTU)、0-(7-偶氮苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’_四甲基脲輸六氟磷酸盐(HATU)、0-(6-氯代苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’_四甲基脲.輪六氟磷酸盐(HCTU)、0-(3，4-二氢-4-氧代-1，2，3-苯并三嗪-3-基)-N，N，N’，N’ -四甲基脲,输四氟硼酸盐(TDBTU)、3_( 二乙基磷酰氧基)_1，2，3-苯并三嗪-4 (3H)-酮(DEPBT)和羰基二咪唑(⑶I)，以及它们的混合物。
7.根据权利要求5的方法，其中所述交联使用酸催化剂在高于120°C的温度下脱水形成。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其中所述氧化的碳纳米管经由酯键交联。
9.根据权利要求2至9任一项所述的方法，其中所述氧化的碳纳米管通过在优选选自H2SO4、HNO3、H2O2、KMnO4、K2Cr2O7、OsO4和RuO4的混合酸或氧化试剂的体系中通过氧化制备。
10.根据权利要求9的方法，其中所述混合酸是硫酸和硝酸的混合物。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的方法，其中在所述氧化的碳纳米管上的氧化水平为0.001至10mmol/g,优选为0.lmmol/g或更高。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的方法，还包括在如权利要求1中所定义的步骤a)和b)之间的碱洗步骤。
13.根据权利要求12的方法，其中所述碱洗使用稀碱水溶液进行。
14.根据权利要求1的方法，其中所述交联利用连接分子对纳米管侧壁直接进行，所述连接分子选自适合1，3-偶极环加成反应或宾格尔缩合反应的多官能分子和双重氮盐，或者通过所述纳米管的还原和随后所述纳米管与亲电的交联分子的反应来进行。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在去除所述溶剂之前封端所述碳纳米管上的残余官能团的步骤。
16.根据权利要求15的方法，其中所述残余官能团用疏水性官能团封端。
17.根据权利要求16的方法，其中所述疏水性官能团选自烷基、卤代烷基、硅氧烷基及其混合物。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶剂选自二甲基甲酰胺、苯、二氯甲烷、氯苯、二氯苯、氯仿、甲苯、二甲苯、二喷烷、二甲亚砜、四氢呋喃、酰胺溶剂及其混合物。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶剂的去除通过用至少一种比初始溶剂的表面张力低的溶剂进行溶剂交换来进行。
20.根据权利要求19的方法，其中所述溶剂交换使用丙酮，随后是C3-Cltl烃，硅氧烷或者氟化的C3-Cltl烃进行。
21.根据 前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述碳纳米管是多壁碳纳米管，优选具有5至15层壁。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶剂的去除通过选自超临界干燥、冻干、室温常压干燥的技术进行，以形成气凝胶。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述碳纳米管的长径比在100到10000之间。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述碳纳米管在所述溶剂中的浓度为0.01至30体积％，优选为0.1至20体积％，优选为I至5体积％。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述碳纳米管网络中存在的杂质的量小于5%。
26.—种可通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的气凝胶。
27.根据权利要求26的气凝胶，具有15至300mg/cm3的密度。
28.一种具有15至300mg/cm3的密度的气凝胶，包含碳纳米管的网络，并且可选地还包括在权利要求1至25中任一项所限定的特征中的任一个。
29.—种可通过根据权利要求1至25中任一项所述的方法获得的干凝胶。
30.一种催化剂或催化剂载体，包含根据权利要求26至29中任一项所述的气凝胶或干凝胶。
31.一种非反射面板，包含根据权利要求26至29中任一项所述的气凝胶或干凝胶。
32.—种电化学装置电极，包含根据权利要求26至29中任一项所述的气凝胶或干凝胶。
33.一种用于溶剂、油、汽油和液体吸收的吸收材料，包含根据权利要求26至29中任一项所述的气凝胶或干凝胶。
34.一种过滤器，包含根据权利要求26至29中任一项所述的气凝胶或干凝胶。
35.一种气体吸附介质，包含根据权利要求26至29中任一项所述的气凝胶或干凝胶。
36.一种水纯化介质，包含根据权利要求26至29中任一项所述的气凝胶或干凝胶。
【文档编号】B01J13/00GK103459011SQ201180065249
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2011年11月15日 优先权日:2011年1月17日
【发明者】米洛·谢弗, 艾纳拉·加西亚加利亚斯特吉, 阿卜杜拉·希里, 沙伊勒·阿尔-萨巴蒂 申请人:生物纳米咨询公司, 阿卜杜拉国王大学