MXene/rGO气凝胶、PDA/CS/MXene/rGO气凝胶及其制备方法和应用

文档序号:34675232发布日期:2023-07-05 18:09阅读:来源:国知局

技术特征:

1.mxene/rgo气凝胶的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的mxene/rgo气凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中原料max与石墨粉的粒径均为100~600目;所述mxene分散液的浓度为10~25mg/ml,氧化石墨烯分散液的浓度为5~18mg/ml,两者的分散介质均为水;所述氧化石墨烯的含氧基团质量不低于总质量的57%。

3.根据权利要求1所述的mxene/rgo气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤2)中mxene/go混合分散液中mxene与go的质量比为5:1~0.2:1;具体操作为,将mxene与go分散液按比例加入烧杯中,并在冰水浴条件下磁力搅拌20~80min,得到mxene/go混合分散液;

4.权利要求1-3任一项所述方法制备的mxene/rgo气凝胶。

5.权利要求4所述的mxene/rgo气凝胶用于吸附水溶性染料。

6.pda/cs/mxene/rgo气凝胶的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的pda/cs/mxene/rgo气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤3)具体为:将上述mxene/rgo气凝胶浸泡于da-tris-hcl缓冲液中并置于气浴恒温振荡器中振荡,使其表面充分负载pda,而后使用乙醇和去离子水对其进行交替冲洗,以彻底去除表面多余的pda颗粒;随后,将凝胶表面多余的水用滤纸擦干,并迅速将其转移至cs的乙酸溶液,利用真空烘箱进行脱泡处理,使cs乙酸溶液充分进入mxene/rgo气凝胶(mrga)内部。随后将其转移至气浴恒温振荡器中振荡。用去离子水将凝胶表面多余cs乙酸溶液冲洗干净,用滤纸吸干表面水分进行冷冻。最后通过冷冻干燥机冻干以获得超亲水的气凝胶材料。

8.根据权利要求7所述的pda/cs/mxene/rgo气凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中所述超浸润改性是通过逐步沉积pda和cs实现的,其中所用da-tris-hcl缓冲液为含有da的tris-hcl缓冲液,其中tris-hcl缓冲液中da的浓度为1~10mg/ml;所用cs的乙酸溶液浓度为0.1~20%(w/v);振荡温度为10~45℃,振荡速率为60~120rpm,振荡时间为0.1~12h。

9.权利要求6-8中任一项所述方法制备的pda/cs/mxene/rgo气凝胶。

10.权利要求9所述pda/cs/mxene/rgo气凝胶在太阳能海水淡化和油水分离等领域中的应用。


技术总结
本发明涉及公开了MXene/rGO气凝胶、PDA/CS/MXene/rGO气凝胶及其制备方法和应用。通过加入高氧化程度的氧化石墨烯作为共同构建单元,并利用冰模板辅助逐步化学还原诱导自组装的策略,降低还原程度,制备了具有优异机械性能和高孔隙率的MXene/rGO气凝胶材料,使其对各种水溶性染料尤其是阴离子染料表现出优异的吸附能力。此外,利用逐步沉积聚多巴胺和壳聚糖的策略,赋予材料优异亲水性的同时,能够有效降低凝胶网络对水的蒸发焓,得到的PDA/CS/MXene/rGO气凝胶在油水分离和太阳能海水淡化领域都表现出优异的应用性能。本发明报道的MXene基复合气凝胶材料展现出优异综合水处理性能,具有广阔的应用前景。

技术研发人员:张广法,张跃康,韩文庆,闫业海,李鹏,赵平,于文龙,张金秀
受保护的技术使用者:青岛科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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