石墨烯气凝胶是由三维石墨烯 络构成的海绵状材料，这种新型多孔材料具有巨大的技术前景。其独特的潜力是基于将剥落的石墨烯的纳米级特性与气凝胶材料的可调节宏观特性相结合，包括可控的孔隙率、大表面积、灵活的机械性能和超低密度。因此，基于石墨烯的气凝胶已在一系列技术中成功应用，包括环境修复、结构复合材料、生物材料、电子、传感器、能量存储等领域。另外，将无机纳米颗粒复合到石墨烯气凝胶中有望在现有技术中大幅提高气凝胶的性能。最近，基于石墨烯的气凝胶复合类水滑石化合物涌现了许多研究，具有可观的应用前景。类水滑石化合物，也称为层状双氢氧化物（LDH），是层状阴离子粘土，含有二价金属离子和三价金属离子。由于其灵活的化学组成和出色的原子金属分散性，LDH颗粒是功能性无机纳米颗粒的理想前体。
英国利兹大学Robert Menzel和帝国理工学院Diana Iruretagoyena等人 道了氧化石墨烯（rGO）气凝胶在当前两种重要商业吸附的应用中，为水滑石衍生的纳米颗粒（MgAl-混合金属氧化物MgAl-MMO）提供了高度稳定的多功能多孔载体。与未负载的纳米颗粒粉末相比，气凝胶负载的MgAl-MMO纳米颗粒在吸附脱硫性能方面表现出显著增强，有机硫吸收能力增长大于100％。此外，在高温和高CO2压力下评估了该复合气凝胶的CO2吸附性能，其总CO2容量是无载体纳米颗粒的两倍以上，达到2.36 mmol·CO2 g?1 ads，优于其他高压CO2吸附剂。该研究以题为“Electrically Heatable Graphene Aerogels as Nanoparticle Supports in Adsorptive Desulfurization and High-Pressure CO2 Capture”的论 发表在《Advanced Functional Materials》上。
【复合气凝胶的制备】
图1 复合气凝胶的制备流程
图2 复合气凝胶的表征
【有机硫吸附】
图3 有机硫吸附性能评估
【高压CO2吸附】
图4 高压CO2的吸附能力评估
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202002788
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