北京化工大学隋刚教授：用于高效无机净化物肃清的石墨烯气凝胶

北京化工大学资料学院隋刚教授近年来在石墨烯气凝胶的制备以及对无机溶剂的高效吸附范畴获得了一系列的研讨停顿。基于化学复原自组装法对石墨烯气凝胶制备工艺停止优化设计，以氧化石墨烯分散液为前驱体，采用罕见的化工产品氨水作为复原剂，在90℃下经过自组装进程失掉的低本钱三维超轻石墨烯气凝胶，具有高选择性和高吸附量（三氯甲烷吸附量为气凝胶本身质量的350倍），同时具有吸附熄灭、吸附蒸馏和吸附紧缩等循环吸附才能（Chemical Engineering Journal ,2017,320,539-548）。

近年来，人们关于环境维护日益注重，石墨烯气凝胶吸附资料的制备技术也应顺应绿色环保的开展潮流，而纯氧化石墨烯组装的气凝胶构造通常较易破碎，具有很低的可恢复形变，不可防止地影响了气凝胶吸附资料的回收应用。为此，隋刚教授课题组在研讨任务中制备了一种新颖的、具有功用性和构造波动的复合石墨烯气凝胶处理上述的成绩。受聚多巴胺化学启示，将聚多巴胺功用化的多壁碳纳米管创新性引入石墨烯气凝胶构造中以制备构造波动的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶资料。整个成型进程不需求额定添加复原剂，反响条件平和无须低温高压，极大的增加了环境净化物的排放（Chemical Communications , 2016 , 53 (3) 封底文章）。

近期，北京化工大学资料学院隋刚教授的最新研讨效果“卷心菜状、分级多孔构造石墨烯/碳纳管复合气凝胶（GCPCA）用于无机溶剂的高效吸附”（Bio-inspired Assembly of Carbon Nanotube into Graphene Aerogel with “Cabbage-Like” Hierarchical Porous Structure for Highly Efficient Organic Pollutants Cleanup）在线宣布于《ACS Applied Materials & Interfaces》，论文的共同第一作者为北京化工大学硕士研讨生聚焦消费升级、多维视频、家庭场景、数字营销、新零售等创新领域，为用户提供更多元、更前沿、更贴心的产品，满足用户日益多样化、个性化的需求。詹文炜和于思若。

石墨烯/碳纳米管复合气凝胶表现出突出的可反复紧缩性、超轻的密度、高比面积以及疏水亲油性，这对高效吸附无机溶剂起着至关重要的作用。过量的多壁碳纳米管可抑制石墨烯的堆积，进步外表粗糙度和疏水性，赋予气凝胶优良的构造波动性和额定的比外表积，从而进一步进步油污/无机溶剂的吸附量。同时，经过调控预冻温度来优化延续的微孔构造，以进步复合气凝胶的吸附功能，当预冻温度降低至-80℃时，取得了新颖的“卷心菜状”分级多孔构造。

石墨烯复合气凝胶的多级孔构造，在保证优良的机械强度的前提下，改善了气凝胶孔道内的毛细管作用，从而进一步进步吸附速率，其对无机溶剂三氯甲烷的吸附量高达气凝胶本身质量的501倍，远远高于大少数报道的吸附资料。此外，所制备复合气凝胶可依据不同无机溶剂的特性，选择不同的回收方式，复合气凝胶在吸附-挤压、吸附-熄灭和吸附-蒸馏循环中表现出优良的可反复应用功能，经过10次吸附-解吸附循环后可坚持近90％的初始吸附容量。此外，该复合气凝胶还可展现出与其紧缩形变亲密相关的特殊电功能。

图1 石墨烯/碳纳米管复合气凝胶（GCPCA）的表示图（期刊封底）