一種氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法，所述的氧化石墨烯凈水濾芯包括濾管、填充在濾管內部的濾芯層、以及包圍在所述濾管外表面的保護層，所述濾管為氧化石墨烯濾管，所述保護層為無紡布保護層，所述濾芯層為高純銅鋅合金層；所述的制備氧化石墨烯凈水濾芯的方法，工藝簡單，所需原料來源廣泛；該氧化石墨烯凈水濾芯不僅可以有效的濾除水中的重金屬離子，還可以更好地抑制細菌等微生物的滋生；凈水效果好，使用壽命長，適用于家用凈水設備。

【技術實現步驟摘要】

?本專利技術涉及飲用水凈化
，具體是一種氧化石墨凈水濾芯的制備方法。
技術介紹
伴隨著社會經濟的快速發展，水環境污染和水資源短缺問題日益突出，重金屬由于其毒性高、不易降解并且易在生物體內富集，成為水體污染中的重要污染物；飲用水衛生事件時有發生，特別是重金屬離子污染，嚴重影響人體健康，因此飲用水的安全衛生已引起社會各界的高度重視；一般的凈水裝置凈化方式單一，僅能在一定程度上解決水的色度、濁度等輕度污染，對重金屬離子的去除效果較差。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決現有技術的不足，提供一種氧化石墨烯凈水濾芯，它不僅可以有效的濾除水中的重金屬離子，還可以更好地抑制細菌等微生物的滋生；結構簡單，使用壽命長，適用于家用凈水設備。本專利技術解決其技術問題所采取的技術方案是：所述的氧化石墨烯凈水濾芯，包括濾管、填充在濾管內部的濾芯層、以及包圍在所述濾管外表面的保護層，其特征在于：所述濾管為氧化石墨烯濾管，所述保護層為無紡布保護層，所述濾芯層為高純銅鋅合金層；氧化石墨烯濾管采用氧化石墨烯，氧化石墨烯作為碳納米材料，其理論表面積高達2900?m2/g，對鉛的吸附容量可達800～1080mg/g，而現有技術的濾管材料對鉛的最大吸附容量一般僅為180mg/g。另外，氧化石墨烯濾管的交換和洗脫速度都比現有技術水處理裝置快，可使水得到深度凈化。同時，由于其較大的交換容量，在處理同劑量的水時，所需濾芯層的填料填充量少，其濾芯層體積相應的比使用其它材料的濾芯層體積小，且吸附性更強；本專利技術所述的氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法，包括以下工藝步驟：（a）制備氧化石墨烯，采用化學氧化法制備得到氧化石墨漿料，然后加入冰水混合物稀釋后攪拌均勻，加入雙氧水去除溶液中殘留的氧化劑，反應完畢后經洗滌、干燥得到氧化石墨烯；（b）制備氧化石墨烯濾管，將氧化石墨烯粉末與聚丙烯粉末按照6:1的質量比均勻混合后裝入濾管模具；然后將所述濾管模具逐漸升溫達到200℃；在壓力范圍10～30MPa下對濾管模具加壓15～30min，冷卻脫模制得氧化石墨烯濾管；（c）制備氧化石墨烯凈水濾芯，在氧化石墨烯濾管中空部分填充高純銅鋅合金填料，構成所述芯體層，在所述氧化石墨烯濾管外鋪設無紡布，構成其無紡布保護層，得到氧化石墨烯凈水濾芯。本專利技術的有益效果是：(1)、本專利技術的一種氧化石墨烯凈水濾芯，其中的濾管采用氧化石墨烯為原料，顯著增強了對水中有害物質的去除能力，尤其是重金屬離子；由于氧化石墨烯吸附容量大，在處理同劑量的水時，所需濾芯層的填料填充量少，其濾芯層體積比相應的使用其它材料的濾芯層體積小，且吸附性更強；(2)、氧化石墨烯配合高純銅鋅合金凈水材料搭配，可以更好地抑制細菌等微生物的滋生；(3)、本專利技術的氧化石墨烯凈水濾芯結構簡單輕巧，凈水效果好，使用壽命長；適用于家用凈水設備，包括水龍頭凈水器、凈水壺等凈水設備。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例對本專利技術進行進一步詳細說明，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本實施例所述的一種氧化石墨凈水濾芯，按以下步驟進行制備：1、制備氧化石墨烯，將石墨溶于濃硫酸和濃磷酸的混合溶液中，加入高錳酸鉀后于40℃反應10小時，然后加入上述混合溶液體積2倍的冰水，攪拌均勻冷卻到室溫，再加入石墨質量3倍的過氧化氫溶液還原，反應完畢經洗滌、干燥，制得氧化石墨烯。2、制備氧化石墨烯濾管，將1.5g氧化石墨烯粉末與聚丙烯粉末按照6:1的質量比均勻混合后裝入濾管模具；然后將上述濾管模具逐漸升溫達到200℃；在壓力范圍10～30MPa下對濾管模具加壓20min，冷卻脫模制得氧化石墨烯濾管。3、制備氧化石墨烯凈水濾芯，在氧化石墨烯濾管中空部分填充高純銅鋅合金填料，在氧化石墨烯濾管外加上無紡布保護層，得到氧化石墨烯凈水濾芯。將上述方法制備的氧化石墨烯凈水濾芯放入凈水器中，對飲用水中重金屬離子的去除效果見下表：重金屬處理方式砷鎘鉛鉻汞處理前重金屬濃度(ppm)0.10.020.10.050.02活性炭去除效果(ppm)0.030.010.020.020.01活性炭50次的去除效果0.080.0160.070.040.015氧化石墨烯去除效果(ppm)0.0010.0010.0010.0050.001氧化石墨烯100次的去除效果0.00150.00130.00150.00580.0016以上僅是本專利技術的優選實施方式，本專利技術的保護范圍并不僅局限于上述實施例，與本專利技術構思無實質性差異的各種工藝方案均在本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法，所述的氧化石墨烯凈水濾芯包括濾管、填充在濾管內部的濾芯層、以及包圍在所述濾管外表面的保護層，其特征在于：所述濾管為氧化石墨烯濾管，所述保護層為無紡布保護層，所述濾芯層為高純銅鋅合金層，所述的氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法，包括以下工藝步驟：（a）制備氧化石墨烯，采用化學氧化法制備得到氧化石墨漿料，然后加入冰水混合物稀釋后攪拌均勻，并添加雙氧水去除溶液中殘留的氧化劑，反應完畢后經洗滌、干燥得到氧化石墨烯；（b）制備氧化石墨烯濾管，將氧化石墨烯粉末與聚丙烯粉末按照6:1的質量比均勻混合后裝入濾管模具；然后將所述濾管模具逐漸升溫達到200℃左右；在壓力范圍10～30MPa下對濾管模具加壓15～30min，冷卻脫模制得氧化石墨烯濾管；（c）制備氧化石墨烯凈水濾芯，在氧化石墨烯濾管中空部分填充高純銅鋅合金填料，構成所述芯體層，在所述氧化石墨烯濾管外鋪設無紡布，構成所述的無紡布保護層，得到氧化石墨烯凈水濾芯。

【技術特征摘要】
1.一種氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法，所述的氧化石墨烯凈水濾芯包括濾管、填充在濾管內部的濾芯層、以及包圍在所述濾管外表面的保護層，其特征在于：所述濾管為氧化石墨烯濾管，所述保護層為無紡布保護層，所述濾芯層為高純銅鋅合金層，所述的氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法，包括以下工藝步驟：
（a）制備氧化石墨烯，采用化學氧化法制備得到氧化石墨漿料，然后加入冰水混合物稀釋后攪拌均勻，并添加雙氧水去除溶液中殘留的氧化劑，反應完畢后經洗滌、干燥得到...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫明娟，孟良，靖暖暖，王圓圓，侯士峰，
申請(專利權)人：濟寧利特納米技術有限責任公司，
類型：發明
國別省市：山東;37