CN113233445A

CN113233445A - 一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶及其制备方法和应用、柔性传感器

Info

Publication number: CN113233445A
Application number: CN202110503732.2A
Authority: CN
Inventors: 王金清; 吴献章; 杨生荣
Original assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2021-08-10
Anticipated expiration: 2041-05-10
Also published as: CN113233445B

Abstract

本发明提供了一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶及其制备方法和应用、柔性传感器，属于纳米材料技术领域。本发明提供的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶，包括三维石墨烯气凝胶，分散在所述三维石墨烯气凝胶中的碳纳米管、金属离子和阴离子表面活性剂；所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的密度为1～7mg/cm³。在本发明中，阴离子表面活性剂可以有效地锚定金属离子，使金属离子作为氧化石墨烯层间的分子桥，有效地降低电子的跃迁能垒，显著提高气凝胶的力学性能和导电性能；阴离子表面活性剂可以高效的分散碳纳米管，且不会在碳纳米管表面造成结构缺陷，也没有引入含氧基团，因而本发明提供的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶密度低、导电性和力学性能好。

Description

一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶及其制备方法和应用、柔性传感器

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶及其制备方法和应用、柔性传感器。

背景技术

高弹性、低密度的三维石墨烯气凝胶材料是实现柔性应变传感器高灵敏度的前提。然而，传统的低密度三维石墨烯气凝胶材料往往难以获得良好的机械弹性。JinqingWang等(参见J.Mater.Chem.C,2018,6,8717-8725)在三维石墨烯材料中引入了魔芋葡甘聚糖，大大增强了三维细胞结构的弹性，使材料在1.56mg/cm³的低密度下具有10.3kPa的杨氏模量，基于该材料组装的柔性应变传感器的灵敏度为0.28kPa^-1；然而该材料的力学性能和导电性能较差，制备的柔性传感器的灵敏度不够高。Chen等(参见Chen,P.；Xiao,T.；Qian,Y.；Adv.Mater.2013,25,3192-3196.)研究发现，通过在三维石墨烯气凝胶材料中引入碳纳米管可以显著地提高石墨烯/碳纳米管气凝胶的峰值电流和压缩耐久性；然而，该气凝胶中的碳纳米管表面具有严重的结构缺陷并且含氧官能团数量多，导致气凝胶的力学性能不够高。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶及其制备方法和应用、柔性传感器，本发明提供的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶密度低、导电性能和力学性能优异。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶，包括三维石墨烯气凝胶，分散在所述三维石墨烯气凝胶中的碳纳米管、金属离子和阴离子表面活性剂；

所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的密度为1～10mg/cm³。

优选的，所述金属离子包括钙离子、镁离子、铁离子、钡离子和铜离子中的一种或几种；

所述碳纳米管和三维石墨烯气凝胶的质量比为(8～10)：(30～400)；

所述碳纳米管的质量和金属离子的物质的量之比为(8～10)g：(0.5～10.5)mmol；

所述阴离子表面活性剂为十二烷基盐；

所述金属离子和阴离子表面活性剂的摩尔比为(0.5～10.5)：(10～30)。

本发明提供了上述技术方案所述的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法，包括以下步骤：

将金属盐水溶液、阴离子表面活性剂水溶液、碳纳米管和氧化石墨烯混合，进行水热自组装反应，得到氧化石墨烯/碳纳米管水凝胶；

将所述氧化石墨烯/碳纳米管水凝胶、还原剂和乙酸混合，进行还原反应，得到三维石墨烯/碳纳米管气凝胶。

优选的，所述金属盐水溶液的浓度为0.05～1.0mol/L；

所述阴离子表面活性剂水溶液的浓度为0.1～1.5mol/L。

优选的，所述水热自组装反应的温度为160～190℃，时间为10～20h。

优选的，所述还原剂包括氢碘酸、肼、氢溴酸和盐酸中的一种或几种。

优选的，所述还原反应的温度为50～70℃，时间为2～4h。

本发明提供了上述技术方案所述的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶或上述技术方案所述制备方法制备得到的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶在柔性传感器中的应用。

本发明还提供了一种柔性传感器，包括封装材料和位于所述封装材料内依次层叠的第一电极片、第一导电层、三维石墨烯/碳纳米管气凝胶、第二导电层和第二电极片；所述第一电极片和第二电极片连接有导线；

所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶为上述技术方案所述的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶或上述技术方案所述制备方法制备得到的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶。

优选的，所述第一电极片和第二电极片的材质独立地包括铜、金、银或铝；

所述第一导电层和第二导电层的材质独立地包括金或银；所述第一导电层和第二导电层的的厚度独立地为0.1～0.5mm；

所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的厚度为3～6mm。

本发明提供了一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶，包括三维石墨烯气凝胶，分散在所述三维石墨烯气凝胶中的碳纳米管、金属离子和阴离子表面活性剂；所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的密度为1～10mg/cm³。在本发明中，阴离子表面活性剂可以有效地锚定金属离子，使金属离子作为氧化石墨烯层间的分子桥，有效地降低电子的跃迁能垒，显著提高气凝胶导电性能；碳纳米管的引入能够显著提高气凝胶的的力学性能；同时，阴离子表面活性剂可以高效的分散碳纳米管，且不会在碳纳米管表面造成结构缺陷，也没有引入含氧基团，保证了碳纳米管对于气凝胶的增强效果。如实施例结果所示，本发明提供的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的密度为0.89～8.23mg/cm³，导电率为10.25～15.1S/cm，杨氏模量为12.5～21.7kPa^-1，说明，本发明提供的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶兼具低密度、高导电性和高力学性能的优点。

本发明提供了上述技术方案所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将金属盐水溶液、阴离子表面活性剂水溶液、碳纳米管和氧化石墨烯混合，进行水热自组装反应，得到氧化石墨烯/碳纳米管水凝胶；将所述氧化石墨烯/碳纳米管水凝胶、还原剂和乙酸混合，进行还原反应，得到三维石墨烯/碳纳米管气凝胶。如果不添加阴离子表面活性，就需要通过增加氧化石墨烯水分散液的浓度才能得到蜂窝状等级孔结构，而氧化石墨烯水分散液的浓度增加，所制备得到的三维气凝胶的密度也随之增加；而本发明加入的阴离子表面活性剂对氧化石墨烯的水热自组装具有诱导作用，即在阴离子表面活性的诱导下，氧化石墨烯水分散液可以在低浓度下组装成蜂窝状等级孔结构。本发明提供的制备方法，进行水热自组装可以有效避免在碳纳米管表面形成严重的结构缺陷以及有效避免引入大量的含氧官能团，且阴离子表面活性剂可以高效的分散碳纳米管，制备得到的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶兼具低密度、高导电性和高力学性能的优点；而且，制备方法操作简单，适宜工业化生产。

本发明提供了一种柔性传感器，包括封装材料和位于所述封装材料内依次层叠的第一电极片、第一导电层、三维石墨烯/碳纳米管气凝胶、第二导电层和第二电极片；所述第一电极片和第二电极片连接有导线；所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶为上述技术方案所述的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶或上述技术方案所述制备方法制备得到的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶。如实施例结果所示，本发明提供的柔性传感器的灵敏度为32.7～48.6kPa^-1，灵敏度高。

附图说明

图1为实施例3制备的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶在不同压缩量下的应力-应变曲线图；

图2为实施例3制备的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶在80％压缩量时循环压缩的应力-应变曲线图；

图3为实施例15制备的柔性传感器在检测脉搏跳动时的信号图，其中，内插图为柔性传感器检测人体脉搏跳动的电子照片。

具体实施方式

本发明提供了一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶，三维石墨烯气凝胶，分散在所述三维石墨烯气凝胶中的碳纳米管、金属离子和阴离子表面活性剂。

在本发明中，所述金属离子优选包括钙离子、镁离子、铁离子、钡离子和铜离子中的一种或几种。在本发明中，所述碳纳米管的质量和金属离子的物质的量之比优选为(8～10)g：(0.5～10.5)mmol，更优选为(8.5～9.5)g：(1～10)mmol，最优选为9g：(5～8)mmol。在本发明中，所述碳纳米管和三维石墨烯气凝胶的质量比优选为(8～10)：(30～400)，更优选为(8.5～9.5)：(100～360)，最优选为(8.5～9)：(200～300)。在本发明中，所述阴离子表面活性剂优选为十二烷基盐，更优选包括十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。在本发明中，所述金属离子和阴离子表面活性剂的摩尔比优选为(0.5～10.5)：(10～30)，更优选为(1～10)：(15～25)，最优选为(5～8)：(16～20)。

在本发明中，所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的密度为1～10mg/cm³，优选为1.1～8.5mg/cm³，更优选为1.5～5mg/cm³。在本发明中，所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶具有等级孔蜂窝状结构，所述等级孔蜂窝状结构的孔径优选为50～400μm，更优选为100～400μm，最优选为200～300μm。在本发明中，所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶为柱状结构，所述柱状结构的直径优选为5～20mm，更优选为8～15mm，最优选为10～13mm。

在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。

本发明将金属盐水溶液、阴离子表面活性剂水溶液、碳纳米管和氧化石墨烯混合，进行水热自组装反应，得到氧化石墨烯/碳纳米管水凝胶。

在本发明中，所述金属盐水溶液中的金属盐优选包括钙盐、镁盐、钡盐和铜盐；所述钙盐优选包括氯化钙和/或硝酸钙；所述镁盐优选包括硝酸镁、氯化镁和硫酸镁中的一种或几种；所述钡盐优选包括氯化钡和/或硝酸钡；所述铜盐优选包括硝酸铜、氯化铜和硫酸铜中的一种或几种；所述金属盐水溶液的浓度优选为0.05～1.0mol/L，更优选为0.1～0.8mol/L，最优选为0.5～0.7mol/L。在本发明中，所述阴离子表面活性剂水溶液的浓度优选为0.1～1.5mol/L，更优选为0.5～1.0mol/L，最优选为0.7～0.8mol/L。在本发明中，所述碳纳米管的质量和金属盐水溶液中金属离子的物质的量之比优选为(8～10)g：(0.5～10.5)mmol，更优选为(8.5～9.5)g：(1～10)mmol，最优选为9g：(5～8)mmol。在本发明中，所述金属盐水溶液中金属离子和阴离子表面活性剂水溶液中的阴离子表面活性剂的摩尔比优选为(0.5～10.5)：(10～30)，更优选为(1～10)：(15～25)，最优选为(5～8)：(16～20)。

在本发明中，所述氧化石墨烯优选以氧化石墨烯水分散液的形式使用，所述氧化石墨烯水分散液的浓度优选为1～15mg/mL，更优选为5～10mg/mL，最优选为7～8mg/mL。在本发明中，所述碳纳米管和氧化石墨烯水分散液中氧化石墨烯的质量比优选为(8～10)：(30～400)，更优选为(8.5～9.5)：(100～360)，最优选为(8.5～9)：(200～300)。

在本发明中，所述金属盐水溶液、阴离子表面活性剂水溶液、碳纳米管和氧化石墨烯混合优选包括将金属盐水溶液和阴离子表面活性剂水溶液第一混合，得到混合溶液；将碳纳米管和所述混合溶液第二混合，得到碳纳米混合分散液；将所述碳纳米混合分散液和氧化石墨烯第三混合。本发明对于所述第一混合的方式没有特殊限定，能够将原料混合均匀即可；所述第二混合的方式优选为超声混合，本发明对于所述超声混合的功率和时间没有特殊限定，能够将碳纳米管均匀分散于所述混合溶液中即可；所述第三混合的方式优选为搅拌混合，所述第三混合的时间优选为0.5～2h，更优选为1～1.5h；本发明对于所述搅拌混合的速度没有特殊限定，能够将原料混合均匀即可。

在本发明中，所述水热自组装反应的温度优选为160～190℃，更优选为165～185℃，最优选为170～180℃；所述水热自组装反应的时间优选为10～20h，更优选为12～18h，最优选为15～16h。在本发明中，所述水热自组装反应过程中，氧化石墨烯自组装为三维结构；同时，碳纳米管、金属离子和阴离子表面活性剂均匀分散在三维氧化石墨烯气凝胶中。

所述水热自组装反应后，本发明优选还包括将所述水热自组装反应的反应液冷却至室温，得到氧化石墨烯/碳纳米管水凝胶；所述冷却的方式优选为自然冷却。

得到氧化石墨烯/碳纳米管水凝胶后，本发明将所述氧化石墨烯/碳纳米管水凝胶、还原剂和乙酸混合，进行还原反应，得到三维石墨烯/碳纳米管气凝胶。

在本发明中，所述还原剂优选包括氢碘酸(HI)、肼(N₂H₄)、氢溴酸(HBr)和盐酸(HCl)中的一种或几种；所述还原剂和乙酸的质量比优选为1：(0.5～2.5)，更优选为1：(1～2)，最优选为1：1.5。在本发明中，所述还原反应的温度优选为50～70℃，更优选为55～65℃，最优选为60℃；所述还原反应的时间优选为2～4h，更优选为2.5～3.5h，最优选为3h；所述还原反应过程中，氧化石墨烯/碳纳米管水凝胶中的氧化石墨烯被还原为石墨烯。

所述还原反应后，本发明优选还包括将所述还原反应的体系进行冷冻干燥，得到三维石墨烯/碳纳米管气凝胶。在本发明中，所述冷冻干燥的温度优选为-70～-20℃，更优选为-60～-30℃，最优选为-50～-40℃；所述冷却干燥的时间优选为48～72h，更优选为50～70h，最优选为55～60h。

本发明提供了一种柔性传感器，包括封装材料和位于所述封装材料内依次层叠的第一电极片、第一导电层、三维石墨烯/碳纳米管气凝胶和弹性体的混合层、第二导电层和第二电极片；所述第一电极片和第二电极片连接有导线；

在本发明中，所述第一电极片和第二电极片的材质独立地优选包括铜、金、银或铝；本发明对于所述第一电极片和第二电极片的厚度没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的作为电极使用的市售铜片、金片、银片或铝片即可。本发明对于所述导线的材质没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的导线即可，具体如铜线、金线或银线。

在本发明中，所述第一导电层和第二导电层的材质独立地优选包括金或银；所述第一导电层和第二导电层的的厚度独立地优选为0.1～0.5mm，更优选为0.2～0.4mm，最优选为0.3mm。

在本发明中，所述封装材料包括聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯醇缩丁醛树脂中的一种或几种，更优选为聚二甲基硅氧烷；在本发明的实施例中，所述封装材料优选由聚二甲基硅氧烷和交联剂固化得到，所述聚二甲基硅氧烷和交联剂优选为Sylgard 184，购买于道康宁公司。

在本发明中，所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的厚度优选为3～6mm，更优选为4～5mm。

在本发明中，所述柔性传感器的制备方法，优选包括以下步骤：将三维石墨烯/碳纳米管气凝胶进行切割，得到三维石墨烯/碳纳米管气凝胶片；将在所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶片的上表面和下表面分别涂覆导电金属浆，得到第一导电层和第二导电层；在所述第一导电层和第二导电层表面分别黏贴电极片，得到在第一导电层表面得到第一电极片，在第二导电层表面得到第二电极片，在所述第一电极片和第二电极片上分别连接导线，然后利用封装材料进行封装，得到柔性传感器。

本发明将三维石墨烯/碳纳米管气凝胶进行切割，得到三维石墨烯/碳纳米管气凝胶片。本发明对于所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶片的尺寸没有特殊限定，根据实际需要进行调整。

得到三维石墨烯/碳纳米管气凝胶片后，本发明将在所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶片的上表面和下表面分别涂覆导电金属浆，得到第一导电层和第二导电层。在本发明中，所述导电金属浆优选包括银浆或金浆；所述导电金属浆的固含量优选为40～70wt％，更优选为50～60wt％，所述导电金属浆中的溶剂优选为优选包括醇、二甲基亚砜或四氢呋喃；所述醇优选包括甲醇或乙醇。所述涂覆后，本发明优选还包括将涂覆的导电金属浆中的溶剂去除，得到第一导电层和第二导电层；本发明对于所述去除的方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的去除方法即可，具体如自然晾干或加热去除。

得到第一导电层和第二导电层后，本发明在所述第一导电层和第二导电层表面分别黏贴电极片，得到在第一导电层表面得到第一电极片，在第二导电层表面得到第二电极片，在所述第一电极片和第二电极片上分别连接导线，然后利用封装材料进行封装，得到柔性传感器。在本发明中，所述电极片的尺寸优选与所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶片的尺寸相同。在本发明中，所述黏贴优选利用导电胶进行，本发明对于所述导电胶的种类和用量没有特殊限定，能够将电极片粘结在第一导电层和第二导电层表面即可。在本发明中，所述封装的方式优选为固化，所述固化的温度优选为60～70℃，更优选为65℃，所述固化的时间优选为2～4h，更优选为3h。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

将10mL浓度为0.1mol/L的CaCl₂水溶液加入到20mL浓度为0.5mol/L的十二烷基硫酸钠水溶液中，混合均匀，得到混合液A；将8.0mg碳纳米管置于混合液A中超声分散，得到碳纳米管混合分散液；将30mL浓度为1mg/mL的氧化石墨烯水分散液加入到上述碳纳米管混合分散液中搅拌0.5h混合均匀，然后在180℃条件下水热反应12h；反应结束后，自然冷却至室温，得到石墨烯/碳纳米管水凝胶；将所得石墨烯/碳纳米管水凝胶与HI和乙酸的混合物混合均匀，在50℃条件下还原反应2h，在-70℃条件下冷冻干燥48h，得到三维石墨烯/碳纳米管气凝胶，其中，HI和乙酸的质量比为1:1.1，三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的密度为1.63mg/cm³，导电率为10.25S/cm，杨氏模量为12.5kPa。

实施例2～12

按照实施例1的方法制备三维石墨烯/碳纳米管气凝胶，实施例2～12的制备条件和制备的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的性能测试结果如表1所示。

对比例1～3

按照实施例1的方法制备三维石墨烯/碳纳米管气凝胶，对比例1～3的制备条件和制备的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的性能测试结果如表1所示。

表1实施例1～12和对比例1～3的制备条件和制备的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的性能测试结果

由表1可知，本发明制备的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的密度低、导电率高且力学性能高。

实施例3制备的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶在不同压缩量下的应力-应变曲线如图1所示，在80％压缩量时循环压缩的应力-应变曲线如图2所示。由图1～2可知，本实施例制备的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶具有高的压缩强度和压缩稳定性。

实施例13

将实施例1制备的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶切割成尺寸为20mm×20mm×5mm(长×宽×厚)的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶片，在所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶片的上下两表面分别涂覆银浆后自然晾干，得到第一导电层和第二导电层；利用导电胶将同等尺寸的两个铜片分别黏贴到第一导电层和第二导电层表面作为电极，从铜片上引出两根铜线作为导线，然后利用道康宁Sylgard 184中的双组分混合均匀后进行灌注后在70℃条件下固化2h，得到柔性传感器，其中，银浆的固含量为60wt％，银浆中的溶剂为乙醇；第一导电层和第二导电层的厚度为0.3mm。

实施例14～24

按照实施例13的方法制备柔性传感器，与实施例13的区别在于，实施例14～24采用的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶依次由实施例2～12制备得到。

对比例4～6

按照实施例13的方法制备柔性传感器，与实施例13的区别在于，对比例4～6采用的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶依次由对比例1～3制备得到。

实施例13～24和对比例4～6制备的柔性传感器的灵敏度如表2所示：

表2实施例13～24和对比例4～6制备的柔性传感器的灵敏度

气凝胶来源	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						灵敏度(kPa<sup>-1</sup>)	36.3	32.7	48.6	45.3	43.8
气凝胶来源	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9	实施例10
						灵敏度(kPa<sup>-1</sup>)	45.5	43.7	40.2	43.1	41.3
气凝胶来源	实施例11	实施例12	对比例1	对比例2	对比例3
						灵敏度(kPa<sup>-1</sup>)	40.5	36.8	26.8	25.3	32.56

由表2可知，以本发明制备的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶组装的柔性传感器的灵敏度为32.7～48.6kPa^-1，灵敏度高。

实施例15制备的柔性传感器在检测脉搏跳动时的信号图如图3所示，其中，内插图为柔性传感器检测人体脉搏跳动的电子照片。由图3可知，本实施例制备的柔性传感器具有高的灵敏度和检测性能，能够检测人体脉搏跳动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶，其特征在于，包括三维石墨烯气凝胶，分散在所述三维石墨烯气凝胶中的碳纳米管、金属离子和阴离子表面活性剂；

所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的密度为1～10mg/cm³。

2.根据权利要求1所述的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶，其特征在于，所述金属离子包括钙离子、镁离子、铁离子、钡离子和铜离子中的一种或几种；

所述阴离子表面活性剂为十二烷基盐；

3.权利要求1或2任一项所述的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐水溶液的浓度为0.05～1.0mol/L；

所述阴离子表面活性剂水溶液的浓度为0.1～1.5mol/L。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述水热自组装反应的温度为160～190℃，时间为10～20h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述还原剂包括氢碘酸、肼、氢溴酸和盐酸中的一种或几种。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述还原反应的温度为50～70℃，时间为2～4h。

8.权利要求1～2任一项所述的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶或权利要求3～7任一项所述制备方法制备得到的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶在柔性传感器中的应用。

9.一种柔性传感器，其特征在于，包括封装材料和位于所述封装材料内依次层叠的第一电极片、第一导电层、三维石墨烯/碳纳米管气凝胶、第二导电层和第二电极片；所述第一电极片和第二电极片连接有导线；

所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶为权利要求1～2任一项所述的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶或权利要求3～7任一项所述制备方法制备得到的三维石墨烯/碳纳米管气凝胶。

10.根据权利要求9所述的柔性传感器，其特征在于，所述第一电极片和第二电极片的材质独立地包括铜、金、银或铝；

所述三维石墨烯/碳纳米管气凝胶的厚度为3～6mm。