[发明专利]一种协同电催化水中重金属和有机物的石墨烯基吸附剂的制备及应用

权利要求书

1.一种制备协同电催化水中重金属和有机物的石墨烯基气凝胶的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）将200 mg氧化石墨烯在100 ml超纯水中用超声波细胞破碎器超声处理10 h，得到分散均匀的氧化石墨烯溶液待用；

（2）将吡咯单体溶液进行减压蒸馏，对组合装置进行抽真空，用锡纸包裹整套装置，防止蒸馏出来的吡咯再次氧化，在氮气条件下100°C热水浴中蒸馏，得到新鲜吡咯单体置于冰箱中待用；

（3）将适量的FeCl₃·6H₂O加入到10 ml去离子中超声分散至FeCl₃·6H₂O完全溶解待用；

（4）取25 ml聚四氟乙烯内衬，加入5 ml氧化石墨烯分散液，再加入0.5 ml新鲜的吡咯单体，在超声波细胞破碎器中将混合溶液超声10 min，使两种溶液混合均匀待用；

（5）将内衬放入超声波清洗仪中，再将FeCl₃·6H₂O溶液在超声情况下倒入内衬中，待反应稳定，将内衬盖好放入反应釜，180°C加热12 h；

（6）待反应釜冷却至室温后，将反应后的产物——还原氧化石墨烯聚吡咯水凝胶用超纯水及酒精反复清洗去除杂质；

（7）将净化后的水凝胶冷冻干燥24 h，得到聚吡咯/还原氧化石墨烯气凝胶（PGAs）备用。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的超声方法为每超声30 min，搅拌一次分散液，每隔1 h为混合溶液更换一次冰浴，维持0℃情况下的超声破碎。

3.步骤（1）中所用的氧化石墨烯具有较大的比表面积，可以使聚吡咯充分的分散聚合到氧化石墨烯片层上，改善了聚吡咯的分散性问题。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所制备的氧化石墨烯分散液的浓度为2 mg/ml。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中吡咯单体的减压蒸馏过程中应始终处于N₂流下。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中吡咯单体与，FeCl₃·6H₂O的摩尔质量比为，1：2.3。