[发明专利]一种氧化石墨烯-有机复合吸附材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种氧化石墨烯‑有机复合吸附材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将氧化石墨烯与溶剂混合超声，得到氧化石墨烯悬浮液；(2)将步骤(1)得到的氧化石墨烯悬浮液与含螯合基团有机物溶液混合，调节pH，之后超声、过滤、干燥，得到所述氧化石墨烯‑有机复合吸附材料。本发明提供的氧化石墨烯‑有机复合吸附材料制备工艺简单，成本低，重金属离子吸附效果好。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种氧化石墨烯-有机复合吸附材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种吸附效果好的氧化石墨烯-有机复合吸附材料及其制备方法和应用。

背景技术

伴随着人类社会的快速发展，矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等工业生产活动产生的大量含重金属(Co、Ni、As、Cu、Cr、Zn、Cd、Pb和Hg等)废水对环境的污染也越来越严重。由于重金属离子具有不易被生物降解的特点，它能通过生物链循环逐渐进入植物体、动物体，并在其中富集，并最终危害到人类的自身健康。因此如何有效去除废水中重金属离子已经成为人类必须面对的课题。相比其他重金属去除方法，吸附法由于具有成本低，效率高，操作简易，具有广泛的应用前景。

工程领域中常见的吸附剂主要有活性炭、沸石、介孔材料、树脂以及高分子聚合物等。但这些常规吸附剂存在吸附容量小、吸附效率偏低等缺陷。近年来，以氧化石墨烯(GO)为代表的碳纳米材料，由于其具有独特的极高表面积、强大的吸附能力等，已经成为世界各国环境领域专家研究的热点。尽管已有多种包括氧化石墨烯复合材料在内的吸附剂对重金属离子具有一定的吸附移除作用，但存在复合材料制备过程复杂或吸附效果还不是特别好的缺陷。

CN103910355A公开了一种多孔三维石墨烯的制备方法，以氧化石墨烯为原料，将碳酸盐或碳酸氢盐引入到氧化石墨烯中，形成氧化石墨烯(GO)-碳酸盐或碳酸氢盐混合物；在弱碱性条件下加入还原剂，进行水热反应，得到石墨烯-碳酸盐或碳酸氢盐凝胶，之后通过酸与碳酸盐或碳酸氢盐反应释放气体，产生大量贯通的孔，即得到贯通多孔的三维石墨烯。该发明方法操作简单、成本低廉，制备的多孔三维石墨烯具有导电率高、比表面积大、亲疏水等优点，可广泛应用于导热复合材料、储能材料、吸附材料等领域。

CN103663601B公开了一种氧化石墨烯胶体吸附分离低浓度重金属离子的方法，利用透析膜的筛分特点和氧化石墨烯胶体强烈吸附重金属离子的性能，将氧化石墨烯胶体封装在透析袋内放入重金属离子溶液中，重金属离子快速通过透析膜被高效吸附，实现重金属离子的分离和富集，吸附离子的氧化石墨烯经酸性溶液处理后，重金属离子可高效脱附，同时氧化石墨烯可再生并循环使用，由于透析袋内的氧化石墨烯无法通过透析袋，不进入被吸附的水溶液，避免了吸附剂的二次污染，大大减少了固液分离量。该发明实施简单、吸附容量大、速度快，对高效快速治理水体重金属离子污染，保护生态环境，促进经济可持续发展方面有重要的社会意义。

目前由于复合材料制备过程复杂，吸附效果还不是特别好使其使用受到限制。因此，如何提供一种吸附效果好的氧化石墨烯复合材料，成为了亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯-有机复合吸附材料及其制备方法和应用，尤其提供一种吸附效果好的氧化石墨烯-有机复合吸附材料及其制备方法和应用。本发明提供的氧化石墨烯-有机复合吸附材料制备工艺简单，成本低，重金属离子吸附效果好。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种氧化石墨烯-有机复合吸附材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将氧化石墨烯与溶剂混合超声，得到氧化石墨烯悬浮液；

(2)将步骤(1)得到的氧化石墨烯悬浮液与含螯合基团有机物溶液混合，调节pH，之后超声、过滤、干燥，得到所述氧化石墨烯-有机复合吸附材料。