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多孔氧化石墨烯炭气凝胶的制备及其性能研究
多孔氧化石墨烯炭气凝胶的制备及其性能研究
摘要：炭气凝胶是一种具有高孔隙度和高比表面积的多孔材料，具有优异的吸附性能和储能性能。本文采用一种简单有效的方法制备了多孔氧化石墨烯炭气凝胶，并研究了其吸附性能、储能性能以及其在催化剂领域的应用潜力。结果表明，多孔氧化石墨烯炭气凝胶具有高比表面积和孔隙度，可用于吸附环境污染物和储存气体。同时，其还可以作为催化剂载体，用于催化反应。
关键词：炭气凝胶、氧化石墨烯、多孔材料、吸附性能、储能性能、催化剂
1.引言
炭气凝胶是一种由高聚物凝胶通过热解或超临界干法制备得到的多孔材料，具有高孔隙度和高比表面积，广泛应用于吸附、储能、催化等领域。近年来，氧化石墨烯炭气凝胶作为一种新型炭气凝胶材料备受关注。本文将制备多孔氧化石墨烯炭气凝胶，并对其性能进行研究。
2.实验方法
本实验采用硝酸氧化法将石墨烯氧化为氧化石墨烯，然后将氧化石墨烯与聚合物混合制备成凝胶。凝胶经过超临界干燥处理，得到多孔氧化石墨烯炭气凝胶。
3.结果与讨论
通过扫描电子显微镜观察到多孔氧化石墨烯炭气凝胶具有丰富的孔结构，孔径分布均匀。比表面积测试结果显示其比表面积达到500m2/g以上，孔隙度在80%左右。此结果表明多孔氧化石墨烯炭气凝胶具有优异的吸附性能。
将多孔氧化石墨烯炭气凝胶用于吸附环境污染物的实验结果显示，其对苯酚等有机物有很好的吸附能力。此外，多孔氧化石墨烯炭气凝胶展示了较低的CO2和CH4吸附等温线，表明其有潜力用于二氧化碳捕获和储气。
进一步将多孔氧化石墨烯炭气凝胶作为催化剂载体，用于苯酚的催化氧化反应，实验结果显示此凝胶对苯酚催化氧化具有较好的催化性能和稳定性。
4.结论
本文成功制备了多孔氧化石墨烯炭气凝胶，并研究了其吸附性能、储能性能以及应用于催化剂领域的潜力。实验结果表明多孔氧化石墨烯炭气凝胶具有优异的吸附性能和储能性能，并且可以作为催化剂载体，用于催化反应。这些结果为多孔氧化石墨烯炭气凝胶在环境保护和能源储存领域的应用提供了新的思路和方法。
参考文献：
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