【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及復(fù)合材料合成，更具體的涉及石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料及制備方法、脫硫劑和重金屬吸附劑。
技術(shù)介紹
1、化石燃料是一種烴或烴的衍生物的混合物，其包括的天然資源為煤、石油和天然氣等。柴油作為一種重要燃料，由于其體積發(fā)熱值大、效率高、動(dòng)力性能好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于車、船及內(nèi)燃機(jī)設(shè)備的動(dòng)力源。然而，未經(jīng)處理的柴油中含有許多含硫化合物，含硫化合物燃燒后會(huì)產(chǎn)生硫氧化合物，不僅會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件造成不可逆的腐蝕與破壞，直接排放到空氣中，還會(huì)與水結(jié)合形成酸雨，不僅破壞植被的生長(zhǎng)，還會(huì)降低降低建筑，文化遺產(chǎn)和工業(yè)設(shè)備的壽命。硫氧化物還會(huì)使機(jī)動(dòng)車尾氣處理催化劑因中毒而降低催化活性，從而增加空氣中的氮氧化物和顆粒物質(zhì)的排放，加重城市環(huán)境的污染，危害人類的身體健康。柴油中含有多種硫化物，主要有硫醇、硫醚、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩及其衍生物，含硫量較高的是噻吩類化合物，該類物質(zhì)中的硫含量占柴油總體含硫量的80％以上，而噻吩類化合物中以苯并噻吩和二苯并噻吩含量最高，可以占噻吩類化合物的70％甚至更高。其中，硫元素、硫化氫、硫醇、硫化物等活性含硫物質(zhì)的沸點(diǎn)較低，化學(xué)性質(zhì)較為活潑，一般采用工業(yè)上常用的技術(shù)手段即可將其脫除，而噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩等非活性含硫化合物的化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，則較難脫除。
2、吸附脫硫是一種在溫和條件下、不需要?dú)錃鈪⑴c，通過吸附劑與含硫化合物的吸附作用，將含硫化合物吸附到吸附劑上，從而達(dá)到從燃料油中脫除含硫化合物的目的的方法。金屬活性組分與燃料油中的硫化物形成化學(xué)鍵，從而實(shí)現(xiàn)硫化物的脫除。研究人員對(duì)于吸附劑進(jìn)行
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)以上問題，本專利技術(shù)提供了一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，在制備過程中，以羥基磷灰石為載體，引入了過渡金屬鋅和銀，解決了活性位點(diǎn)分散不夠均勻的問題，然后再包覆氧化石墨烯，減少了過渡金屬鋅和銀的流失，提高了石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的使用壽命。
2、本專利技術(shù)的第一個(gè)目的是提供一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
3、在醇類有機(jī)溶劑中，以聚乙烯亞胺為改性劑，對(duì)羥基磷灰石進(jìn)行接枝處理，得到氨基化羥基磷灰石。
4、將氨基化羥基磷灰石分散于水中，加入鋅前驅(qū)體和銀前驅(qū)體，調(diào)節(jié)ph為9-10，攪拌均勻后，在120℃～130℃進(jìn)行水熱反應(yīng)，制備得到負(fù)載鋅銀的羥基磷灰石；例如，ph調(diào)節(jié)為9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10等；但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
5、水熱溫度為120℃、121℃、122℃、123℃、124℃、125℃、126℃、127℃、128℃、129℃、130℃等；但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
6、將負(fù)載鋅銀的羥基磷灰石復(fù)合材料加入到氧化石墨烯溶液中，常溫下進(jìn)行靜電自組裝反應(yīng)，得到石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料。
7、本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，氨基化羥基磷灰石和鋅前驅(qū)體和銀前驅(qū)體的質(zhì)量比為0.1～0.15:1～4，鋅前驅(qū)體和銀前驅(qū)體的質(zhì)量比為1～4:0.3～0.4。
8、例如，氨基化羥基磷灰石和鋅前驅(qū)體的質(zhì)量比為0.1:1、0.1:2、0.1:3、0.1:4、0.12:1、0.12:2、0.12:3、0.12:4，0.13:1、0.13:2、0.13:3、0.13:4、0.14:1、0.14:2、0.14:3、0.14:4、0.15:1、0.15:2、0.15:3、0.15:4等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
9、例如，鋅前驅(qū)體和銀前驅(qū)體的質(zhì)量比為1:0.3、1:0.32、1:0.34、1:0.36、1:0.38、1:0.4、2:0.3、2:0.32、2:0.34、2:0.36、2:0.38、2:0.4、3:0.3、3:0.32、3:0.34、3:0.36、3:0.38、3:0.4、4:0.3、4:0.32、4:0.34、4:0.36、4:0.38、4:0.4等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
10、本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，水熱反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為10h～12h，例如，水熱反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為10h、10.5h、11h、11.5h、12h等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
11、本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，負(fù)載鋅銀的羥基磷灰石復(fù)合材料和氧化石墨烯的質(zhì)量比為8:1～7，例如，負(fù)載鋅銀的羥基磷灰石復(fù)合材料和氧化石墨烯的質(zhì)量比8:1，4:1，8:3，2:1，8:5，4:3，8:7等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
12、本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，靜電自組裝的反應(yīng)時(shí)間為5min～15min，靜電自組裝的反應(yīng)時(shí)間為5min，7min，9min，11min，13min，15min等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
13、本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，聚乙烯亞胺和羥基磷灰石的質(zhì)量比為1:5～6，例如，聚乙烯亞胺和羥基磷灰石的質(zhì)量比為1:5，1:5.2，1:5.4，1:5.6，1:5.8，1:6等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
14、本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，接枝處理的反應(yīng)時(shí)間為30min～40min，例如，接枝處理的反應(yīng)時(shí)間為30min、32min、34min、36min、38min、40min等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
15、本專利技術(shù)的第二個(gè)目的是提供上述制備方法制備得到的石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料。
16、本專利技術(shù)的第三個(gè)目的是提供一種脫硫劑，所述脫硫劑包括上述石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料。
17、本專利技術(shù)的第四個(gè)目的是提供一種重金屬吸附劑，所述重金屬吸附劑包括上述石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
19、(1)本專利技術(shù)提供了一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料，制備過程中，羥基磷灰石具有孔洞結(jié)構(gòu)，作為載體負(fù)載可以更好的負(fù)載鋅和銀的氧化物，并且由于孔洞結(jié)構(gòu)，使得鋅和銀的氧化物具有較好的分散效果，然后在引入一層氧化石墨烯，由于氨基化羥基磷灰石上氨基存在便于氧化石墨烯通過靜電自組裝反應(yīng)生成氫鍵，從而包覆在負(fù)載鋅銀的羥基磷灰石上，制備生成石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料，本專利技術(shù)制備得到的石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料在作為脫硫劑使用時(shí)，鋅和銀的氧化物作為活性中心，過渡金屬鋅和銀的氧化物為二苯并噻吩分子上s原子的孤對(duì)電子提供了空軌道，二苯并噻吩中的s與過渡金屬形成π-絡(luò)合吸附，同時(shí)，氧化石墨烯和二苯并噻吩形成π-π相互作用，提高吸附效率，并且，羥基磷灰石的負(fù)載本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，氨基化羥基磷灰石和鋅前驅(qū)體的質(zhì)量比為0.1～0.15:1～4；鋅前驅(qū)體和銀前驅(qū)體的質(zhì)量比為1～4:0.3～0.4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，水熱反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為10h～12h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，負(fù)載鋅銀的羥基磷灰石復(fù)合材料和氧化石墨烯的質(zhì)量比為8:1～7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，靜電自組裝的反應(yīng)時(shí)間為5min～15min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，聚乙烯亞胺和羥基磷灰石的質(zhì)量比為1:5～6。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，接枝處理的反應(yīng)時(shí)間為30min～40min。
8.一種權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料。p>
9.一種脫硫劑，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料。
10.一種重金屬吸附劑，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，氨基化羥基磷灰石和鋅前驅(qū)體的質(zhì)量比為0.1～0.15:1～4；鋅前驅(qū)體和銀前驅(qū)體的質(zhì)量比為1～4:0.3～0.4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，水熱反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為10h～12h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材料的制備方法，負(fù)載鋅銀的羥基磷灰石復(fù)合材料和氧化石墨烯的質(zhì)量比為8:1～7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-羥基磷灰石復(fù)合材...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程敏正，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：韓城宇星實(shí)業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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