一种疏水氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶的制备方法及其应用
申请人信息
- 申请人:内蒙古农业大学
- 申请人地址:010018 内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区昭乌达路306号
- 发明人: 内蒙古农业大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种疏水氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶的制备方法及其应用 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311839659.1 |
| 申请日 | 2023/12/29 |
| 公告号 | CN117482918B |
| 公开日 | 2024/3/26 |
| IPC主分类号 | B01J20/26 |
| 权利人 | 内蒙古农业大学 |
| 发明人 | 张晓涛; 张万奇; 白钰; 王喜明 |
| 地址 | 内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区昭乌达路306号 |
摘要文本
内蒙古农业大学获取“一种透气窗帘布”专利技术，本发明提供一种疏水氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶的制备方法及其应用，S1、脱木素木材气凝胶的制备；S2、氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶的制备；S3、疏水氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶的制备；本发明将疏水氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶应用于油水分离；本发明以各向异性蜂窝状多孔木材杨木为原料，通过“自上而下”法构建聚乙烯醇和氧化石墨烯改性脱木素木材气凝胶基体，并对其进行硅烷化疏水处理，得到疏水氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶，证实了其油水分离的性能。 数据由马 克 团 队整理
专利主权项内容
1.一种用于油水分离的疏水氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、脱木素木材气凝胶的制备S11、将在CHCOOH和HO的混合溶液中真空浸渍10-14 h的杨木木块放置在CHCOOH和HO的混合溶液中，在100 C条件下煮沸7-9 h，得到脱木素木材；所述CHCOOH和HO的混合溶液中CHCOOH与HO的体积比为1：1，所述杨木木块的大小为1.5cm×1.5cm×1.5cm；322322o322322S12、将脱木素木材转移到蒸馏水中，浸泡72 h后，期间每隔6 h换蒸馏水一次，再将样品转移至冷冻干燥机中进行冷冻干燥24-36 h得到脱木素木材气凝胶；S2、氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶的制备S21、配制4%的聚乙烯醇溶液：利用聚乙烯醇固体和蒸馏水配制成4%的聚乙烯醇溶液；具体方法为：将聚乙烯醇固体加入到蒸馏水中进行浸泡，使聚乙烯醇固体充分吸水润胀后，再将吸水润胀后的聚乙烯醇固体放入90-100 C的水浴锅中，水浴加热搅拌1.5-2.5h至聚乙烯醇固体完全溶解，冷却后补充蒸馏水，至聚乙烯醇溶液的质量浓度为4%，再进行抽滤，然后可得到均一、透明的质量浓度为4%的聚乙烯醇溶液；oS22、配制4 mg/mL的氧化石墨烯溶液：利用氧化石墨烯和蒸馏水配制成4 mg/mL的氧化石墨烯溶液；具体方法为：将200 mg氧化石墨烯加入到50 mL蒸馏水中，超声5 min后配制成质量浓度为4 mg/mL的氧化石墨烯溶液；S23、制备氧化石墨烯/聚乙烯醇溶液：取步骤S21配制的聚乙烯醇溶液，加入到步骤S22配制的氧化石墨烯溶液中，制备成2 mg/mL的氧化石墨烯/聚乙烯醇溶液；所述聚乙烯醇溶液与氧化石墨烯溶液的体积比为1：1；S24、氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶的制备：取步骤S1制备的脱木素木材气凝胶，浸渍到步骤S23制备的氧化石墨烯/聚乙烯醇溶液中，真空浸渍4-6 h至脱木素木材气凝胶沉底，取出后进行冷冻干燥，得到氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材气凝胶，即碳化前驱体；将碳化前驱体转移至480-520C、N2环境下碳化1.5-2.5 h，得到2 mg/mL的氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶； oS3、疏水氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶的制备将步骤S24所得到的氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶置于含10%甲基三氯硅烷的正己烷溶液中真空浸渍4.5-5.5 h，在室温下放置1.5-2.5 h，取出后再在70-90 C条件下干燥1.5-2.5 h，得到疏水的氧化石墨烯/聚乙烯醇@木材碳气凝胶。o