[发明专利]一种复合型石墨烯吸附剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种复合型石墨烯吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将氧化石墨烯分散在水中，通过超声分散后制得氧化石墨烯悬浮液；

（2）在步骤（1）得到的氧化石墨烯悬浮液中加入纳米零价铁和十六烷基三甲基溴化铵，充分搅拌，完全反应后得到反应溶液；其中，纳米零价铁、氧化石墨烯与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1∶2∶（7～9）；

（3）将步骤（2）得到的反应溶液加热至80℃～85℃，加入还原剂，充分反应后得到黑色絮状沉淀；所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾中的至少一种；所述还原剂的质量为氧化石墨烯质量的9～11倍；

（4）将步骤（3）得到的黑色絮状沉淀进行抽滤、洗涤和干燥，得到复合型石墨烯吸附剂。

2.根据权利要求1所述的复合型石墨烯吸附剂的制备方法，其特征在于，所述超声分散的时间为30min～60min。

3.根据权利要求1所述的复合型石墨烯吸附剂的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯悬浮液的浓度为4mg/mL～6mg/mL。

4.根据权利要求1所述的复合型石墨烯吸附剂的制备方法，其特征在于，所述纳米零价铁的制备方法如下：

在氮气保护、机械搅拌的条件下，将硼氢化钾溶液滴加到FeSO₄溶液中，继续搅拌，反应完全后静置，再经真空抽滤、洗涤、真空烘干至恒重，得到纳米零价铁。

5.根据权利要求1所述的复合型石墨烯吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述完全反应后得到反应溶液，具体为：

在50℃～55℃条件下反应3h～5h，得到反应溶液。

6.权利要求1～5任一项所述制备方法制备得到的复合型石墨烯吸附剂，包含石墨烯、纳米零价铁和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵。

7.根据权利要求6所述的复合型石墨烯吸附剂，其特征在于，所述纳米零价铁通过化学键作用插入层状石墨烯的边缘或表层。

8.根据权利要求6所述的复合型石墨烯吸附剂，其特征在于，所述纳米零价铁通过化学键作用镶嵌在层状石墨烯的边缘或表层。

9.权利要求6所述的复合型石墨烯吸附剂的应用，其特征在于，用于去除水溶液中的对硝基氯苯。

10.根据权利要求9所述的复合型石墨烯吸附剂的应用，其特征在于，所述去除水溶液中的对硝基氯苯，具体过程如下：

每升水溶液加入1g～2g复合型石墨烯吸附剂；在吸附过程中，控制水溶液的温度为20℃～50℃，充分吸附并振荡至反应完全后，利用滤膜对吸附后的余液进行过滤，完成对水溶液中对硝基氯苯的去除。