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      硫酸改性三維石墨烯水凝膠的制備方法

      時間:2021-01-08 10:54:25       瀏覽:348

      西安瑞禧生物科技有限公司可供應多種水凝膠系列產品,如明膠水凝膠、溫水凝膠、多糖水凝膠、透明質酸水凝膠、葡聚糖水凝膠、共聚物水凝膠、MOFs水凝膠等,以及定制合成智能型、環境響應型、水凝膠載藥型、生物水凝膠等。

       

      硫酸改性三維石墨烯水凝膠

      1. 以人造石墨為原料,采用的Hummers法制備得到氧化石墨烯(記為“GO”)水溶液:

      (1) 30g天然鱗片石墨與15g硝酸鈉均勻混合后,加入盛有690mL濃硫酸的燒杯中,再緩慢加入90g高錳酸鉀,控制體系溫度在20℃以下,反應15min,完成低溫反應;

      (2) 再將燒杯移入35℃的恒溫水浴鍋中,持續攪拌30min,完成中溫反應;然后向反應液中緩慢滴加1400mL去離子水,使反應液緩慢升溫,且控制溫度在98℃以下,去離子水滴加完成后將燒杯轉入140℃油浴鍋中攪拌15min;

      (3) 最后加入220mL雙氧水,得到金黃色產物,趁熱過濾,用5wt%的稀鹽酸溶液充分洗滌直至濾液中無SO42-離子,利用透析袋將產物洗至中性,冷凍干燥,得到GO粉末,將GO粉末在水中超聲分散一段時間即得到GO水溶液。

       

      2. 將上述GO水溶液通過水熱還原自組裝法合成三維石墨烯水凝膠(記為“GH”): 

      (1) 60ml的GO水溶液,并用氨水調節溶液為弱堿性;

      (2) 再將溶液轉移至100mL的四氟乙烯反應釜中,將密封的反應釜置于溫度為180℃的烘箱中反應12h;

      (3) 最終得到的黑色凝膠狀固體即為GH。

      3. 將上述1g GH浸入質量百比分濃度為98%的濃硫酸中,濃硫酸與GH的體積比為8:1,在溫度100℃下反應2h,取出凝膠樣品,再于去離子水燒杯中浸泡清洗至去離子水呈中性,得到硫酸改性的三維石墨烯水凝膠(記為NGH)。

       

      采用上述方法制備的硫酸改性三維石墨烯水凝膠NGH,其中氧元素與碳元素的含量比值為0.23,通過掃描電鏡觀察,其表面形成了一些大小不一的多級孔洞,其比表面積194.31m2/g,總孔容為0.1cm3/g,微孔孔容0.0564m3/g;采用水接觸角測試儀對NGH的親水性進行了分析,NGH的表面親水性有較大改變,其水接觸角為68°。NGH于室溫條件下吸附中性有機陽離子染料亞甲基藍時,達到吸附平衡時的吸附量為480.98mg/g,速率常數8.234×10-5g/mg·min。

       

      三維石墨烯水凝膠定制供應:

      錳氧化物/石墨烯水凝膠

      三維網絡結構的石墨烯基水凝膠

      三維石墨烯/SiC水凝膠

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