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本文通过水热、冷冻干燥技术结合高温固化制备了环氧树脂/氧化石墨烯/层状双氢氧化物（EP/GO/LDH）复合气凝胶,采用溶液共混、冷冻干燥结合热亚胺化技术制备了聚酰亚胺/MXene（PI/MXene）复合气凝胶。通过XRD、FTIR、SEM研究了气凝胶的微观结构;通过TG、MCC研究了气凝胶的热稳定性和燃烧特性;通过力学测试研究了气凝胶的力学性能;通过研究EP/GO和EP/GO/LDH复合气凝胶对有机染料的吸附量、吸附动力学与热力学,揭示了气凝胶对有机染料的吸附机理;通过探讨PI/MXene对油类、有机溶剂的吸附能力,循环压缩吸附行为和极端条件下的吸附行为,揭示了PI/MXene复合气凝胶高吸附通量、长使用寿命、优异的循环吸附能力和在极端环境下出色的重复利用性。拓展了气凝胶在染料吸附与油水分离中的应用。主要研究内容包括:（1）EP/GO/LDH复合气凝胶的制备及其在染料废水吸附中的应用。采用水热法制备了环氧树脂/氧化石墨烯/层状双氢氧化物（EP/GO/LDH）水凝胶,结合冷冻干燥技术和高温固化处理得到了具有三维多孔结构的EP/GO/LDH复合气凝胶。与纯EP/GO气凝胶相比,LDH添加量为1.7%的复合气凝胶在70%应变下的应力提高了283%,通过10次循环压缩测试,EP/GO/LDH复合气凝胶都没有发生断裂,仍保持其原始形态,而添加量为5.1%的复合气凝胶残余高度为91%（即仅减少9%）。这是因为LDH片层对多孔结构的支撑,使得负载的力可以转移到无序的LDH片层上。热重分析结果表明,与纯EP/GO相比,EP/GO/LDH复合气凝胶在高温区的热分解速率明显降低,随着LDH含量的增加,残余量增加。EP/GO/LDH对有机染料有较强的吸附能力,EP/GO/LDH(48.166mg·g-1)平衡吸附量大于纯EP/GO(26.452 mg·g-1)的平衡吸附量,且其吸附量在8h内达到平衡吸附量的85%。EP/GO/LDH复合气凝胶对阴离子染料的吸附能力强于阳离子染料,EP/GO/LDH（5.1%）复合气凝胶对甲基橙、刚果红、罗丹明B、亚甲基蓝的饱和吸附量分别为40.108,38.842,9.38,8.282mg·g-1,吸附能力顺序为甲基橙>刚果红>罗丹明B>亚甲基蓝。EP/GO气凝胶对阴离子染料的吸附符合一级动力学,表明吸附行为以物理吸附为主。EP/GO/LDH复合气凝胶对阴离子染料的吸附同时符合一级动力学和二级动力学,表明吸附行为是物理吸附与化学吸附同时存在;EP/GO/LDH复合气凝胶对阳离子染料的吸附更符合一级动力学,吸附行为以物理吸附为主。EP/GO气凝胶对阴离子染料的吸附符合Langmuir等温吸附模型,说明吸附行为倾向于单层吸附。EP/GO/LDH（5.1%）对阴离子染料的吸附同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,说明吸附行为是单层吸附与多层吸附并存;EP/GO/LDH（5.1%）对阳离子染料的吸附更符合Langmuir等温吸附模型,说明吸附行为是倾向于单层吸附。（2）PI/MXene复合气凝胶的制备及其在油水吸附分离中的应用。以N,N-二甲基乙酰胺和4,4-对氨基二苯醚为原料,合成了聚酰胺酸。采用刻蚀Ti3Al C2和超声剥离的方法得到MXene（Ti3C2Tx）分散体。通过对聚酰胺酸/MXene共混液的冷冻干燥和热亚胺化处理,制备出了表面疏水的阻燃聚酰亚胺/MXene（PI/MXene）复合气凝胶。SEM照片表明气凝胶表面结构致密完整,内部为有序、互联的多孔结构。与PI/MXene-1（重量比20.8:1）相比,PI/MXene-4（重量比2.6:1）在80%应变下压缩应力降低了近11倍,气凝胶在80%应变下的抗压强度随着MXene添加量的增加而下降。PI/MXene复合气凝胶经过50次压缩释放循环后,可以完全恢复到原来的高度,表现出超弹性和非凡的抗疲劳能力。PI链与MXene纳米片之间的强相互作用提高了PI/MXene气凝胶的抗压性能。与纯PI膜和纯MXene气凝胶相比,PI/MXene气凝胶的水接触角明显提高,具有良好的超润湿性,PI/MXene-3气凝胶（重量比5.2:1）的水接触角为119°,水接触角随PI含量的增加而增加。这是因为PI的众多极性基团参与了反应,降低了气凝胶的亲水性,且气凝胶表面结构致密。复合气凝胶对各种有机溶剂有着高吸收能力,对废泵油的吸附量大约是它们自身重量的18倍,对泵油的吸附量大约是它们自身重量的到58倍。能快速从水油体系中分离出氯仿、大豆油和液体石蜡,且可作为吸附剂用于油水体系和油包水乳液的油水分离。在循环吸附实验中,表现出了良好的可重复性。在极端环境下,热稳定的复合气凝胶也表现出色的可循环使用能力。PI/MXene-3气凝胶（重量比5.2:1）不能被酒精灯点燃,与纯PI膜和纯MXene相比,PI/MXene复合气凝胶的热释放速率峰值（PHRR）和总热释放量（THR）极低,这表明PI/MXene复合气凝胶具有出色的防火性能。