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石蜡填充石墨烯气凝胶的制备方法研究与性能表征
摘要：
本文研究了石蜡填充石墨烯气凝胶的制备方法和性能表征，采用化学气相沉积法制备了石墨烯气凝胶，然后通过热压成型的方法制备了石蜡填充的石墨烯气凝胶。通过SEM、XRD、TG等多种手段对制备的石蜡填充的石墨烯气凝胶进行了表征，结果表明石蜡填充可以显著提高气凝胶的机械性能和稳定性。
关键词：石蜡；石墨烯气凝胶；制备；性能表征
引言：
石墨烯气凝胶具有高比表面积、低密度、高强度、良好的导电性和热稳定性等优良的性能，已经在催化、吸附等领域得到了广泛的应用。然而，石墨烯气凝胶的机械性能和稳定性仍然需要进一步提高。石蜡是一种廉价、易获取的材料，具有良好的化学稳定性和抗水稳定性，可以用作填充材料，加强材料的机械性能和稳定性。因此，将石蜡填充到石墨烯气凝胶中，可以有效提高气凝胶的机械性能和稳定性。
实验方法：
1.制备石墨烯气凝胶
石墨烯气凝胶的制备采用化学气相沉积法。在质量分数为2.5%的甲烷/氢气混合气氛中，在退火温度为1050℃、保持时间为20分钟的条件下制备了石墨烯气凝胶。
2.制备石蜡填充的石墨烯气凝胶
将制备好的石墨烯气凝胶切割成适当的形状和大小，然后将石蜡熔化，将熔蜡浸渍到石墨烯气凝胶中，使其充分渗透。然后使用热压成型技术将石蜡填充的石墨烯气凝胶压缩成需要的大小和形状。
3.性能表征
使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TG）等多种分析手段对制备的石蜡填充的石墨烯气凝胶进行表征，分析其结构、形貌和热稳定性。
结果和讨论：
SEM图像显示，制备的石蜡填充的石墨烯气凝胶具有层次分明的多孔结构，表面粗糙度较大，显示了石墨烯气凝胶的典型特征。XRD结果表明，石蜡没有改变气凝胶的晶体结构和晶粒大小，同时，石蜡的添加也不会影响石墨烯气凝胶的晶体结构。热重分析表明，石蜡填充的气凝胶的热稳定性能得到了显著提高，表现为TG曲线最终残留率的提高。石蜡的加入可以填充气凝胶中的孔隙和缺陷，增加其机械强度和稳定性。
结论：
本研究使用化学气相沉积法制备了石墨烯气凝胶，并通过热压成型方法制备了石蜡填充的石墨烯气凝胶。通过SEM、XRD、TG等多种手段对制备的石蜡填充的石墨烯气凝胶进行了表征，结果表明石蜡填充可以显著提高气凝胶的机械性能和稳定性。该研究为气凝胶的添加改性提供了一种新思路，并可以在新能源、环境治理等领域中得到广泛应用。