本发明提供了一种改性三维石墨烯水凝胶及其制备方法，改性的三维石墨烯水凝胶氧元素与碳元素的含量比值为0.2～0.3，其表面形成了一些大小不一的多级孔洞；比表面积≥180m 2 /g,总孔容为0.08～0.12cm 3 /g，微孔孔容0.04～0.06cm 3 /g。以天然或人造石墨为原料，采用现有的Hummers法制备得到氧化石墨烯，再以水热还原自组装法合成三维石墨烯水凝胶，之后将三维石墨烯水凝胶浸入强氧化性的无机酸中，在温度40～100℃下反应1～12h，得到改性三维石墨烯水凝胶。本发明的经浓硝酸改性的三维石墨烯水凝胶，比表面积提高了至少一倍，可以有效提高石墨烯水凝胶的吸附速率及吸附量。

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