【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及石墨烯吸附劑，更具體地說，它涉及一種改性石墨烯吸附劑及其制備工藝。
技術(shù)介紹
1、在快速的城市化和工業(yè)化進(jìn)程中，大量的重金屬被排放到環(huán)境中，由于重金屬離子的劇毒性、不可降解性和容易在生物體內(nèi)積累，全球淡水系統(tǒng)中日益嚴(yán)重的重金屬污染已成為人類社會面臨的主要環(huán)境問題之一。目前，已經(jīng)開發(fā)出許多去除水中重金屬離子的技術(shù)，包括離子交換、電化學(xué)處理、化學(xué)沉淀法、膜分離法等，但這些方法存在著成本高、去除效率低和操作復(fù)雜等問題。因此，開發(fā)一種去除效率高、操作簡單、易分離的廢水處理材料十分必要。吸附法由于其操作簡單、處理廢水的效率高和成本低等特點，已受到廣泛關(guān)注并成為最常用的廢水處理技術(shù)之一。
2、隨著工業(yè)大生產(chǎn)的推進(jìn)，水體污染己經(jīng)面臨極為嚴(yán)峻的形勢。這其中染料廢水具有色度高，存在潛在的“三致”效應(yīng)及難以處理等特點，成為水處理領(lǐng)域的難點。吸附技術(shù)作為一種無二次污染的綠色水污染治理技術(shù)，在染料廢水處理領(lǐng)域開始受到廣泛的關(guān)注。吸附材料的制備和研究也成為了材料領(lǐng)域的熱點。石墨烯材料因其獨特的物理化學(xué)性能而被廣泛研究。其中氧化石墨烯優(yōu)異的表面活力，對其進(jìn)行改性后，可以進(jìn)一步提升其吸附性能。
3、當(dāng)前，各國對石墨烯材料的研究方興未艾，當(dāng)前針對改性石墨烯材料的物化修飾、表面改性和生物衍變化等方面的研究不斷深入。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種改性石墨烯吸附劑及其制備工藝，制備出了吸附容量高、易分離、可重復(fù)利用的改性石墨烯吸附劑，解決了氧化石墨烯難分離和磁性氧化石墨烯
2、第一方面，本專利技術(shù)提供一種改性石墨烯吸附劑，通過氯化膽堿、強堿溶液和綠色溶劑對氧化石墨烯進(jìn)行改性，制得改性石墨烯吸附劑；綠色溶劑為3-硝基鄰苯二甲酸、6-氨基喹喔啉、4-硝基鄰苯二胺、3,4-二氯苯胺、五氯苯胺、2-羧基-3-硝基苯甲酸乙酯、1,3,5-三乙炔基苯、6-氨基-5-溴喹喔啉中的一種或多種。
3、優(yōu)選的，強堿溶液的濃度為3-6mol/l。
4、優(yōu)選的，還包括分散劑，分散劑為季銨鹽、季磷鹽和氨基酸中的一種。
5、第二方面，本專利技術(shù)提供一種改性石墨烯吸附劑的制備工藝，包括以下步驟：
6、(1)將氧化石墨烯分散在去離子水中，持續(xù)超聲得到均勻的氧化石墨烯懸浮液；
7、(2)在步驟(1)得到的氧化石墨烯懸浮液中加入氯化膽堿，繼續(xù)超聲得到均勻的混合液；其中氯化膽堿與氧化石墨烯的質(zhì)量比為1：2；
8、(3)將步驟(2)得到的混合液加熱至50-60℃保持2-3h，之后加入強堿溶液和綠色溶劑，持續(xù)攪拌，生成石墨烯納米片懸浮液；
9、(4)之后將聚對乙烯基芐基三甲基氯化銨或聚對苯乙烯磺酸鈉水溶液滴加入石墨烯納米片懸浮液中，反應(yīng)，洗滌，即得改性石墨烯吸附劑。
10、優(yōu)選的，所述步驟(1)和步驟(2)的超聲分散時間為40min～60min。
11、優(yōu)選的，所述步驟(1)氧化石墨烯懸浮液的濃度為1mg/l～3mg/l。
12、優(yōu)選的，所述步驟(3)的攪拌時間為30min～60min。
13、優(yōu)選的，步驟(3)中，強堿溶液和綠色溶劑的質(zhì)量比為(0.5～2)：1。
14、綜上所述，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
15、1、本專利技術(shù)中氧化石墨烯是石墨烯的衍生物，含有羥基、羧基等含氧基團(tuán)，具有較好的親水性、高比表面積和機(jī)械強度，；
16、2、本專利技術(shù)氯化膽堿中含有較多的基團(tuán)且為帶電荷的氯化膽堿，氯化膽堿的引入會影響石墨烯的電子分布和片層間的相互作用力，影響石墨烯片層間的堆疊，cnt可以通過π-π相互作用力很容易地分散到石墨烯的片層之間，從而作為石墨烯片層之間較好的間隔物；
17、3、本專利技術(shù)制備過程不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，改性過程中氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)本身不會被破壞。
18、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種改性石墨烯吸附劑，其特征在于，通過氯化膽堿、強堿溶液和綠色溶劑對氧化石墨烯進(jìn)行改性，制得改性石墨烯吸附劑；綠色溶劑為3-硝基鄰苯二甲酸、6-氨基喹喔啉、4-硝基鄰苯二胺、3,4-二氯苯胺、五氯苯胺、2-羧基-3-硝基苯甲酸乙酯、1,3,5-三乙炔基苯、6-氨基-5-溴喹喔啉中的一種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性石墨烯吸附劑，其特征在于，強堿溶液的濃度為?3-6?mol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性石墨烯吸附劑，其特征在于，還包括分散劑，分散劑為季銨鹽、季磷鹽和氨基酸中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述改性石墨烯吸附劑的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述改性石墨烯吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述改性石墨烯吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)氧化石墨烯懸浮液的濃度為1mg/L～3mg/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述改性石墨烯吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)的攪拌時間為30min～60min。
8.?根
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種改性石墨烯吸附劑，其特征在于，通過氯化膽堿、強堿溶液和綠色溶劑對氧化石墨烯進(jìn)行改性，制得改性石墨烯吸附劑；綠色溶劑為3-硝基鄰苯二甲酸、6-氨基喹喔啉、4-硝基鄰苯二胺、3,4-二氯苯胺、五氯苯胺、2-羧基-3-硝基苯甲酸乙酯、1,3,5-三乙炔基苯、6-氨基-5-溴喹喔啉中的一種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性石墨烯吸附劑，其特征在于，強堿溶液的濃度為?3-6?mol/l。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性石墨烯吸附劑，其特征在于，還包括分散劑，分散劑為季銨鹽、季磷鹽和氨基酸中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：田杰，尹安偉，
申請(專利權(quán))人：揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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