[发明专利]一种氧化石墨相氮化碳及其制备方法与应用

权利要求书

1.氧化石墨相氮化碳，其特征是，所述氧化石墨相氮化碳为多层的块状，由纳米棒状堆叠起来的三维孔洞状，氧化石墨相氮化碳表面带有羟基、羧基和环氧基亲水性官能团，接触角25°，所述氧化石墨相氮化碳能完全溶解分散在水溶液中。

2.一种制备权利要求1所述的氧化石墨相氮化碳的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）在冰水浴条件下，加入浓硫酸，在磁力搅拌器下，加入石墨相氮化碳，溶液呈黄色，然后缓慢加入高锰酸钾，加完后计时，在搅拌下反应2-3小时，溶液呈深棕色，控制反应温度为不超过5 ℃；

（2）步骤（1）得到的深棕色溶液继续在35-40 ℃的水浴下搅拌反应，有大量气泡产生，反应1个小时后，缓慢加入去离子水稀释；

（3）在步骤（2）得到稀释液中加入摩尔浓度为1-2 mol/L的双氧水还原，严格控制还原温度在35-45 ℃，直至溶液呈乳白色；

（4）继续将步骤（3）得到的乳白色溶液趁热过滤，用摩尔浓度为1-2 mol/L的盐酸和去离子水充分洗涤，使溶液呈中性；在30-40 ℃下真空干燥，得到白色粉末状氧化石墨相氮化碳。

3.根据权利要求2所述的氧化石墨相氮化碳的制备方法，其特征是，步骤（1）中所述浓硫酸的用量为每克所述石墨相氮化碳对应23ml浓硫酸。

4.根据权利要求2所述的氧化石墨相氮化碳的制备方法，其特征是，步骤（1）中所述高锰酸钾的用量为每克所述石墨相氮化碳对应3克高锰酸钾。

5.根据权利要求2所述的氧化石墨相氮化碳的制备方法，其特征是，步骤（2）中所述去离子水的用量为每克所述石墨相氮化碳对应100ml去离子水。

6.权利要求1所述的氧化石墨相氮化碳在重金属离子吸附上的应用，其特征在于：将权利要求1所述的氧化石墨相氮化碳配制成浓度为1-3 mg/ml的水溶性溶液，加入摩尔浓度200-300 mmol/L的重金属离子溶液，在20-30 ℃下反应4-7 h，使溶液充分混合，静置1-3 h，使溶液达到吸附平衡，氧化石墨相氮化碳溶液出现团聚，通过电化学表征及电镜照片观察到氧化石墨相氮化碳吸附了重金属离子。

7.根据权利要求6所述的氧化石墨相氮化碳在重金属离子吸附上的应用，其特征是，所述重金属离子溶液为硫酸铜、硝酸铅或硝酸汞溶液。