Environmental pressure drying facilitates the preparation of highly elastic graphene/cellulose composite aerogels for efficient dye adsorption

三维石墨烯基气凝胶因其孔隙率高、比表面积大、机械性能强等特点在染料废水治理领域展现出独特的优势。然而，现有石墨烯基气凝胶的干燥方式主要依赖真空冷冻干燥技术，难以实现高弹性石墨烯基气凝胶的低成本可控制备。本研究提出了一种冻融处理结合一维线性材料支撑交联的策略，在环境压力条件下成功制备了一系列高压缩回弹的石墨烯/纤维素复合气凝胶（GCCA）。通过多种表征手段分析GCCA的结构与性质，并以亚甲基蓝（MB）为模型污染物，评价其对水中MB的吸附能力。结果表明：GCCA 可去除溶液中99%以上的 MB，MB 的平衡吸附量为127.92 mg·g−1。吸附过程主要为单分子层化学吸附，符合Langmuir模型和准二级动力学模型。同时，在298 K至313 K温度范围内，升高温度有利于MB的吸附。在80%应变下，GCCA循环压缩500次后仍能保持约95%的原始高度。这项研究为大规模制备具有优异机械性能的石墨烯基气凝胶提供了一种新的视角，有望应用于染料废水处理及其他领域