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DOI：10.16660/jki.1674-098X.2018.10.116
①
张雨涵
(南京工业大学 江苏南京 211800)
摘 要：近几年来，随着科学技术的飞速发展，我国的石墨烯受到社会各界的广泛关注。石墨烯在热力学、电力学、动力学方面都有很大的贡献，同时石墨烯在吸附、能量储存、催化剂等各个领域具有广泛的发展前景。本篇文章以石墨稀气凝胶材料为研究主线，具体阐述了石墨烯气凝胶材料的合成与应用研
究现状进行探讨，希望可以对我国石墨烯气凝胶的合成做出贡献。 关键词：石墨烯气凝胶 材料的合成 应用研究现状 吸附性能 可压缩性能中图分类号：TQ427.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)04(a)-0116-02
①作者简介：张雨涵（1997—），女，汉族，江苏镇江人，本科，研究方向：材料科学与工程专业。
石墨烯气凝胶在经过高温处理后，对油脂、烷烃、烯烃、炔烃等各种复杂的有机物具有较强的吸附能力。在对各种有机物进行吸附时，石墨烯气凝胶表现出可循环性，它们在循环利用利用后还有很强的吸附能力。除了吸附性之外，石墨烯气凝胶还具有疏水性、耐高温、抗过敏等优良特性。现代社会对石墨烯气凝胶有着广泛的应用，处于最前沿的科研工作者应该不断研究，为我国的科研工作做出贡献。
1 石墨烯与石墨烯气凝胶的具体概念厨房收纳盒
1.1 石墨烯的具体概念
石墨烯这种物质是由碳元素构成的，它的化学结构式是C60。在我们的自然界中，由于碳元素具有较稳定、耐酸性碱性、耐高温、耐腐蚀性等特性，因此碳元素能够构成石墨稀并能够广泛应用于人们的生活中。石墨烯在21世纪初期被科学家分离出来，我们生活中用来切割玻璃的金刚钻等都是由石墨烯
构成的。
1.2 石墨烯气凝胶的具体概念
石墨烯气凝胶的特性位于石墨烯和气凝胶之间，它具有高比面积、高电导率、高热导率、高机械性等优点。石墨烯气凝胶是利用石墨烯进行有机合成而形成的，它在学术界已经引起科学家们的广泛关注。
以石墨烯作为原材料，RF作为粘接剂，碳酸钠溶液作为催化剂进行反应，在这个过程中会产生一种名为RF的湿凝胶，这时往反应器中加入干燥的二氧化碳和氮气气体，升高反应器的温度，进而就能够制成疏松多孔、导电率极好的石墨烯气凝胶。用该方法制备石墨烯气凝胶时，需要在碱性环境下进行酚醛缩合，根据各个研究所的实验结果显示，制备出的石墨烯气凝胶密度为每立方厘米0.15g/cm 3，比表面积为500m 2/g左右。
在实验进行的过程中，实验会以碳酸钠溶液作为催化剂，将石墨烯进行氧化还原反应制得石墨烯气凝胶，再用
四氟乙烯做粘结剂进行去离子化反应。研究表明，当在反应中加入的粘结剂越多时，反应进行得越完
全，而且制备出的生成物更加疏松多孔。主要原因是由于酚醛树脂的存在严重阻碍了石墨烯分子之间的聚合程度，使产物的比表面积增加，吸附电子的能力越强。
后来Markovic等人在前人的基础上进行研发，发明了另一种新的制备方法。科研人员用石墨烯的水溶液代替氧化石墨烯的反应来制得石墨烯气凝胶。这种方法第一步是将石墨烯粉碎成石墨稀粉末，然后将其配置成水溶液，向水溶液中加入RF粘结剂，进一步加热干燥以制备石墨烯气凝胶。实验数据表明，通过采用这种实验方法可以升高产物的密度，提高导电率，降低该产物的比表面积。
3 利用水浴加热法来制备石墨烯气凝胶
除了利用RF粘结剂来制备石墨烯气凝胶之外，也可以
利用水浴加热法来制备石墨烯气凝胶。这种方法会采用超声波，并且是在300℃高温的条件下来制备产物的。实验研究表明，采用该种方法制得的产品具有超强的机械强度，其压缩模量为1.6MPa左右，并且该反应具有很大的比热容。
以Li为主要研究人员的科研人员利用三乙胺等催化剂氧化还原石墨烯，通过水浴加热来制得石墨烯气凝胶，然后通入经过干燥后的二氧化碳气体制备经过三聚氰酸酯强化后的石墨烯气凝胶，这种石墨烯气凝胶对水油等物都有着很强的吸附能力。因此这种水浴加热的制备方法具有广阔的发展前景。
以张为主要研究人员的科研人员利用抗坏血酸混合物等催化剂氧化还原石墨烯来制备石墨烯气凝胶。这种方法在反应进行的过程中没有任何气体的参与，这样可以保证产品的均匀性。这种方法制备出的石墨烯气凝胶具有其独特的性质，例如：它的气体密度为12~96mg/m 3，它的导电率为100西门子/m 3，与原有的产物相比其导电率明显增加。该种实验数据表明，制备出的产物的质量很大。
还有一种采用维他命等催化剂来制得石墨烯气凝胶，
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这种方法能够起到适当的生物作用，具有高效环保的特殊功能，这有利于实现我国的环境友好型社会。这种方法是在水温180℃的水温下进行的，能够合成比表面积大、比热容高、机械性好等优点。有利必有弊端，这种方法是需要在高压的条件下进行的。陈教授等人也做了一份研究报道，该种方法
是在较温和的条件下进行的，利用碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸钠、对苯二酚等还原剂在95℃的适宜温度下生成产物石墨烯气凝胶，然后通过过滤、蒸馏（包括减压蒸馏和常压蒸馏等）等方法去除产物中的水分。研究表明，该方法制备出的石墨烯气凝胶的密度较低，电导率较高，该方法由于其绿安全的特殊性能而被广泛应用。
4 结语
目前，随着科学技术的飞速发展，我国的材料材料化学专业受到各界的广泛关注，新材料的研发是我国科学家当前最主要的任务。而石墨烯气凝胶就是一种新型的高科技材料，由于它具有疏松多孔、环保高效、稳定性高等特点，因此其在各个领域（例如吸附、储存能量、催化功能、电解池和原电池等电化学方面等）都会被广泛使用，具有广泛的发展前景。
参考文献
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(上接115页)
只压力表，通过呼吸管从储油柜顶部用干燥空气进行打压，并将压力加至0.035MPa。在保持压力24h后，检查所有焊接件和连接法兰，观察是否有渗油现象。若有渗油现象，则通知厂家人员进行处理；若无渗漏现象，则从气囊中放出干燥空气或氮气，最后装上吸湿器。3.10 静置排气、调整油位
（1）变压器投运前静置72h后，取油样送检；在静置过程中，全面检查本体及附件所有焊缝和结合面
是否密封良好，并通过套管、冷却器、升高座、气体继电器、压力释放阀等附件对本体充分排气。（2）根据“油温——油位”曲线图，调整本体的油位；多余的油可从本体底部油样阀放出。
4 质量标准及验收要求
（1）变压器本体、冷却器、套管及所有附件应无缺陷，且无渗油；（2）变压器外表面油漆完整，相正确；（3）油位表指示正确，油位正常；（4）温度计指示正确；（5）变压器铁芯和夹件的接地引出套管、套管的末屏单独接地良
好；(6)变压器本体不同两点接地良好。
5 结语
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随着电力系统的不断发展，500kV的变电站必然要增加建设规模。因此，进行500kV变压器的安装和施工技术的研究，对于维护电力系统运行稳定具有重要的意义。
参考文献
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