一种可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法

技术特征：
1.一种可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在醇溶液中加入可溶性铜盐搅拌至充分溶解，然后加入适量甘油和聚丙烯酸溶液并搅拌均匀；步骤二、向步骤一中的混合溶液中缓慢滴加1-2环氧丙烷，充分混合后倒入模具静置凝胶；步骤三、所得凝胶经过老化、溶剂置换和超临界干燥后得到铜基气凝胶。2.根据权利要求1所述的可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述醇溶液为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇中的一种或几种组合。3.根据权利要求1所述的可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述可溶性铜盐为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜、碳酸铜等铜盐中的一种或几种组合；和/或，所述可溶性铜盐在步骤一中的溶液中的摩尔浓度为0.1~0.6 mol/l。4.根据权利要求1所述的可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述甘油与醇溶液体积比为0.1~3:20，所述聚丙烯酸与醇溶液体积比为1~5:20。5.根据权利要求1所述的可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述溶剂置换是通过将高纯度有机试剂与步骤二所得凝胶置于密闭反应器中，在50-85
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c下进行溶剂置换。6.根据权利要求5所述的可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述高纯度有机试剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、丙酮中的一种或几种组合。7.根据权利要求6所述的可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，其特征在于，所述高纯度有机试剂的体积为步骤二所得凝胶体积的3~8倍。8.根据权利要求1至7中任一项所述的可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述超临界干燥方式为乙醇超临界干燥。9.根据权利要求1至7中任一项所述的可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述超临界干燥方式为二氧化碳超临界干燥，则，在所述二氧化碳超临界干燥后，先得到氧化铜气凝胶，再将所述氧化铜气凝胶置于管式炉中进行热还原处理得到所述铜基气凝胶。10.根据权利要求9所述的可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述热还原条件为：将所述氧化铜气凝胶置于通入氢气或氢气与其它惰性气体的混合气的反应器中，在温度为250~350
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c下，热还原1.5~8小时。

技术总结
本发明属于气凝胶材料制备领域，公开了一种可用于碘化物吸附的铜基气凝胶的制备方法，该方法具体步骤如下：将可溶性铜盐溶解在醇溶液中，加入适量甘油和聚丙烯酸溶液并搅拌均匀；缓慢滴加1-2环氧丙烷，搅拌均匀后倒入模具静置凝胶；经过老化和溶剂置换后进行超临界干燥得到氧化铜气凝胶；将气凝胶进行热还原处理得到铜基气凝胶。本发明采用采用原位溶胶-凝胶工艺，直接以无机铜盐为原料制备金属凝胶材料，所得材料具有超高的铜占比（30%~70%）和优异的抗氧化性。此外，热还原使得气凝胶内部的有机物碳化，在溶液中与金属铜相互作用获得了超高的碘（I2）吸附容量（>1000 mg/g）以及0.5~3 g/g的气态碘吸附容量。g/g的气态碘吸附容量。g/g的气态碘吸附容量。


技术研发人员：黄万霞 陈静 沈千宁 周鑫宇 孙伟杰 宋树超 李晓 丁师杰
受保护的技术使用者：淮阴工学院
技术研发日：2022.10.20
技术公布日：2023/1/31