石墨烯凝膠種類很多,除了石墨烯氣凝膠纖維,還有氧化石墨烯水凝膠、聚丙烯酰胺/氧化石墨烯水凝膠、氧化錫/石墨烯水凝膠、甲殼素/氧化石墨烯水凝膠等。這些石墨烯凝膠材料都具有很多的應(yīng)用價值,如具有優(yōu)異的保溫、透氣、吸濕、隔熱等功能,用于分析和醫(yī)學(xué)診斷方面、能源材料方面、環(huán)境處理、高性能傳感器制備等方面。例如石墨烯氣凝膠纖維(GAFs)是一種具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)氣凝膠纖維。石墨烯氣凝膠纖維具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、力學(xué)性、光熱性和電熱性,可用于制備智能織物、防寒服等織物,在航天航空、熱管理、個人防護、智能穿戴、電磁屏蔽、超級電容器等領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。
石墨烯凝膠不同的來源和制備方法,最終要應(yīng)用于各個行業(yè)需要獲得石墨烯氣凝膠,石墨烯凝膠多采用真空冷凍干燥法處理,步驟如下:
1、將制備好的石墨烯水凝膠溶液倒入凍干機托盤內(nèi),高度不要超過10mm,太厚容易開裂或者凍干表面不好。
2、放置除去托盤內(nèi)氣泡,將托盤放入凍干機內(nèi)進行凍干。
3、設(shè)置凍干曲線,先進行預(yù)凍,確保樣品凍結(jié)后,再進行干燥。我們凍干機具有凍干工藝設(shè)置功能,可以根據(jù)石墨烯水凝膠的濃度,厚度,形狀大小等設(shè)計凍干曲線,確保樣品升華干燥,凍干后的樣品含水量低,比表面積大,空隙率高,具有良好的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
4、凍干結(jié)束后,進氣回填一定要慢,防止將石墨烯凝膠材料吹飛或者吹破。回填后取凝膠材料要輕拿,按照后面的應(yīng)用場景要求進行存放。
真空冷凍干燥石墨烯凝膠有一些注意事項,比如樣品制備后裝入模具要注意不能有氣泡,要均一,凍干過程中凍干工藝要控制好,凍干出倉的時候防止回潮,防止破壞結(jié)構(gòu)。