[发明专利]一种石墨烯基过滤材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯基过滤材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：石墨烯原料2-8份、环氧树脂10-20份、分散剂0.2-0.8份、光触媒4-8份、冷触媒5-10份、双氧水10-20份、硅酸酯3-9份、阻燃剂10-20份、抗氧化剂5-10份和助剂1.5-4.5份。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯基过滤材料，其特征在于，所述助剂为聚氨酯、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、热稳定剂、光稳定剂或增韧剂中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯基过滤材料，其特征在于，所述分散剂为焦磷酸钠、六偏磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯蜡或羧甲基纤维素钠中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯基过滤材料，其特征在于，所述光触煤为金属氧化物纳米光触媒，冷触媒为负载金属氧化物的无机物纳米冷触媒。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯基过滤材料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷或包覆红磷中的任意一种。

6.一种石墨烯基过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将双氧水、光触媒和冷触媒加入搅拌机内搅拌均匀，然后将石墨烯原料倒入，超声混合后得到石墨烯分散液；

S2、向石墨烯分散液中倒入硅酸酯和环氧树脂，得到混合液；

S3、将混合液进行水热反应，并依次加入阻燃剂和助剂，搅拌均匀后对固液分离，得到固态物和溶液；

S4、将抗氧化剂和溶液倒入反应釜内，通入氩气并将流量调至60-80sccm，接着通入氢气将流量调至8-14sccm，然后抽真空保持至30-45Pa，升温至50-80℃后加入分散剂，反应2-5h后趁热过滤，并用去离子水和丙酮多次洗涤，获得石墨烯基复合材料粉末；

S5、将S4中的石墨烯基复合材料粉末放入无水乙醇中进行超声清洗，然后经过过滤和干燥，以升温速率为3-10℃/min升温到250℃并保温2-3h，即获得石墨烯铜基复合材料。

7.根据权利要求6所述的一种石墨烯基过滤材料的制备方法，其特征在于，所述超声清洗时间为11-14min，S5中的干燥温度为45-55℃，阻燃剂的粒径为0.2-4μm，S3中水热反应的温度为55～75℃，时间为1-4h，S1中搅拌机是在转速500r/min的条件下搅拌15-30min。

8.根据权利要求6所述的一种石墨烯基过滤材料的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂的制备方法如下：

A、将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲醇和双氧水按体积比2：5：2的比例倒入反应瓶中，在50-60℃温度下进行水浴反应1h，再将pH值至4～5之间，得到改性剂；

B、将改性剂在搅拌状态下缓慢加入水解后的偶联剂，在120～150℃的条件下搅拌反应30-50min，加入1-5g的固化剂后，在60℃恒温下搅拌20-40min进行抽滤，并在65-85℃下将反应物放入干燥箱中烘干即得成品。

9.根据权利要求6所述的一种石墨烯基过滤材料的制备方法，其特征在于，所述抗氧化剂的制备方法如下：

a、按照重量份称取原料乙氧基喹啉15份，二丁基羟基甲苯5份、碳酸钙20份和甘二酯10份备用；

b、将乙氧基喹啉喷洒到碳酸钙上，边喷洒边搅拌，然后加入二丁基羟基甲苯和甘二酯，在37-44℃下加热搅拌2h，搅拌速度为350-450r/min，然后通过减压蒸馏，在35-45℃下干燥后得到成品抗氧化剂。