[发明专利]一种改性膨胀石墨的制备方法及在苯气体处理的用途

说明书

技术领域

本发明涉及膨胀石墨的表面修饰及其应用领域，特指一种改性膨胀石墨的制备方法及在苯气体处理的用途。

背景技术

膨胀石墨是一种廉价而用途极广的材料，广泛应用于密封材料、导电材料、吸附材料、阻燃防火材料、催化材料、医学材料等，尤其是在废液、废气的处理上。随着装修材料的大量使用，室内含苯类有害气体的污染越来越严重。为了减少室内装修后苯带来的室内环境污染和健康危害，需要开发一种吸附能力强且价格低廉的物质，使有害物质能够被迅速除去。如今广泛使用的吸附材料主要是活性炭和焦炭，但由于其孔隙比较小，通透性不好等因素，在处理苯类有害气体的应用方面效果不佳。以膨胀石墨为原料，采用适当的方法对其表面进行改性，使其有利于吸附苯类有害气体，通过吸附净化室内环境。目前，用改性膨胀石墨吸附液体已得到应用，陈志刚、孙力学等人首次以氨水为改性剂对膨胀石墨进行改性处理用于甲醛气体的吸附，但以膨胀石墨为吸附剂在吸附苯有害气体方面未见公开报道。对膨胀石墨进行适当的表面改性，可在其表面嫁接某种官能团，对苯等室内有害气体进行有针对性的吸附，在治理室内环境污染领域具有较好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性膨胀石墨的制备方法及在苯气体处理的用途，其以天然鳞片石墨为原料制得的膨胀石墨经NaOH+H₂O₂+KH-570进行表面改性，通过优化膨胀石墨与KH-570的比例，来使膨胀石墨表面嫁接官能团。

本发明具体工艺过程是：在常温下，称取一定质量的膨胀石墨，用一定量的NaOH(10％)浸泡0.5～1.5h，过滤，清洗，烘干；接着用一定量的H₂O₂(3％)浸泡0.5～2.5h，过滤，清洗。再将配置好的一定量的KH-570溶液浸泡，烘干，冷却，得到改性膨胀石墨。其中膨胀石墨、NaOH、H₂O₂和KH-570的比例为1(g)∶100(mL)∶100(mL)∶1～10(g)。将所制得的改性膨胀石墨用于对苯气体的吸附。

本发明所获得的改性膨胀石墨在常温下可用于对苯气体处理方面，用于吸附苯气体。

本发明制备出的改性膨胀石墨是经过NaOH+H₂O₂+KH-570浸渍的膨胀石墨，NaOH可去除膨胀石墨表面的部分杂质离子，并对表面产生刻蚀，增大比表面积；H₂O₂可使膨胀石墨表面产生羧基基团，KH570中的基团容易和苯相互作用，而-CH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃基团水解后产生的-Si(OH)₃与EG表面的羧基官能团发生反应，使其接枝在EG表面，而KH570自身硅羟基会有自交联反应产生，一方面可能增加膨胀石墨中小孔洞的数量，另一方面可提高膨胀石墨对苯气体的吸附能力。

本发明的优点在于：经过NaOH+H₂O₂+KH-570浸渍的膨胀石墨表面嫁接了丰富的官能团，提高了对苯气体的吸附能力，可用于室内空气的净化。

附图说明

图1改性前后膨胀石墨孔结构的SEM照片

图2改性前后膨胀石墨及改性前后活性炭对苯气体的饱和吸附量

具体实施方式

实施例1：称取一定质量的膨胀石墨，用一定量的NaOH(10％)溶液浸泡一定时间，过滤，清洗，烘干；接着用一定量的H₂O₂(3％)浸泡一定时间，过滤，清洗；再用配置好的一定量的KH-570溶液浸泡，烘干，冷却，得到改性膨胀石墨。其中膨胀石墨、NaOH、H₂O₂和KH-570的比例为1(g)∶100(mL)∶100(mL)∶1(g)。将制得的改性膨胀石墨在室温(25℃)下对苯气体进行静态吸附试验，最大吸附量可达112mg/g。