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专利摘要

本发明提供了一种GO/MXene复合气凝胶及其制备方法和多环境传感应用，属于传感材料技术领域。本发明利用水溶性聚乙烯醇增强石墨烯气凝胶的力学性能，通过水热自组装得到具有分级结构的多孔GO水凝胶，通过真空渗透得到复合水凝胶，然后通过真空冷冻干燥和煅烧工艺得到GO/MXene复合气凝胶。本发明通过水热自组装工艺得到水溶性聚合物增强的石墨烯水凝胶，水溶性聚合物选用富含羟基且生物相容性较好的聚乙烯醇，具有良好的热稳定性和高的反应活性，在水热自组装过程中，聚合物与GO可通过化学交联形成新的共价键从而有效增强GO的力学性能。然后，与二维材料MXene复合，形成三维GO/MXene复合气凝胶。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202111226585.5
申请日期:
2021-10-21
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C01B32/194;B01J13/00;A61B5/02
发明/设计人:
王金清，陈天弟，杨生荣，李章朋，马立民
权利要求: 1.一种GO/MXene复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将氧化石墨烯液晶与聚合物溶液混合，进行水热自组装，得到氧化石墨烯水凝胶；将所述氧化石墨烯水凝胶浸没到MXene溶液中进行真空辅助渗透，得到复合水凝胶；将所述复合水凝胶进行真空冷冻干燥和煅烧，得到所述GO/MXene复合气凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物溶液为聚乙烯醇溶液。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物溶液的浓度为0.1～1.0mol/L，所述氧化石墨烯液晶的浓度为1～10mg/mL，所述氧化石墨烯液晶与聚合物溶液的体积比为1:(1～10)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热自组装的温度为120～180℃，时间为12～24h，升温至所述水热自组装的温度的升温速率为5～10℃/min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空辅助渗透的压力为0.06～0.12MPa，时间为0.5～2h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空冷冻干燥的温度为-50～-30℃，时间为24～48h。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧为惰性气体保护下进行，温度为200～300℃，时间为2～4h，升温至所述煅烧的温度的升温速率为10～20℃/min。8.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧后还包括将所得分级多孔复合气凝胶浸没于六氯环三磷腈溶液中再干燥。9.权利要求1～8任一项所述制备方法制得的GO/MXene复合气凝胶，其特征在于，以石墨烯为骨架，以MXene为涂层。10.权利要求9所述的GO/MXene复合气凝胶在柔性压阻式传感器中的应用。