[发明专利]石墨烯-矿渣基导电功能复合材料制备及在污水处理应用

摘要

本发明公开了一种石墨烯-矿渣基导电功能复合材料的制备方法及其在污水处理中的应用，将石墨烯与高炉矿渣粉复合，制成粒化高炉矿渣胶凝材料基体，二维石墨烯在三维孔性的粒化高炉矿渣胶凝材料基体中相互搭接，形成石墨烯相互连通的导电功能材料。该制备方法是以石墨烯和工业固体废弃物粒化高炉矿渣粉为原料，与氢氧化钠水溶液在搅拌装置中进行化学反应形成浆体、经成型、养护得到石墨烯-矿渣基导电功能复合材料。将石墨烯-矿渣基导电功能复合材料用于碱性紫5BN模拟工业废水降解时，最佳降解率可达91.16％。整个制备工艺及应用设备简单，无废气、废液、废固排放，可实现绿色规模化生产。

主权项

一种石墨烯‑矿渣基导电功能复合材料的制备方法，其特征在于，该方法是以工业固体废弃物粒化高炉矿渣粉以及石墨烯为原料，与氢氧化钠水溶液在搅拌装置中进行拌合，发生化学反应形成浆体，然后进行成型及养护得到石墨烯‑矿渣基导电功能复合材料；具体包括下列步骤：(1)准确称取粒化高炉矿渣粉原料，置入搅拌机中；(2)称取石墨烯原料，掺量为粒化高炉矿渣粉原料质量的0.01‑0.02％，置于搅拌机中，与粒化高炉矿渣粉干混均匀；(3)称取固体氢氧化钠，其掺量为粒化高炉矿渣粉质量的3％；(4)称取水，其水的添加量与粒化高炉矿渣粉质量之比为0.28；将固体氢氧化钠溶入水中；然后将氢氧化钠水溶液加入净浆搅拌机中，拌和进行化学反应形成均匀的浆体；(5)将浆体装入模具中成型，1d后脱模，放入标准养护箱中养护1d后脱模，再放入标准养护箱中养护2d，得到石墨烯‑矿渣基导电功能复合材料试块，分别检测试块的抗压及抗折强度；然后将试块敲碎，过70目～45目筛，制得粒径范围0.215mm～0.325mm的石墨烯‑矿渣基导电功能复合材料。