[发明专利]一种GO和磁性复合材料及其制备与在水处理中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种GO和磁性复合材料的制备与水处理应用制备领域，具体涉及氧化石墨烯和磁性复合所得的产物用于处理水中的砷、多溴芳烃和有机染料等有毒物质以及多溴联苯等有机物领域。

背景技术

现在，全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上。世界水资源的构成：地球上水占70%的面积，其中海水占97.3%，可用淡水只有2.7%。在近3%淡水中77.2%存在雪山冰川中，22.4%为土壤中和地下水（降水与地表水渗入）。只有0.4%为地表水，地表水指河流、湖泊、冰川等水体。人口数量的几何增长、现代工业废水的乱排乱放、城市垃圾、农村农药喷洒等等，造成本来已是极少的淡水资源加剧短缺，无法为人所用。据统计，目前水中污染物已达2千多种（2221）主要为有机化学物、碳化物、金属物，其中自来水里有765种（190种对人体有害，20种致癌，23种疑癌，18种促癌，56种致突变：肿瘤）。

日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。据世界权威机构调查，在发展中国家，各类疾病有80%是因为饮用了不卫生的水而传播的，每年因饮用不卫生水至少造成全球2000万人死亡，因此，水污染被称作世界头号杀手。水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量，甚至使生产不能进行下去。水的污染，又影响人民生活，破坏生态，直接危害人的健康，损害很大。

针对目前水污染的严重现象，研究水体净化成为热点和关键。一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类。物理法是将废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物。化学法是利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质，例如，中和法用于中和酸性或碱性废水；萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”，回收酚类、重金属等；氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物，杀灭天然水体中的病原菌等。生物法是利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。例如，生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水，使有机物转化降解成无机盐而得到净化。浮选法（或气浮法）可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物；过滤法可除去水中的悬浮颗粒；蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。

砷，原子序数33，是一种非金属元素。在自然界普遍存在。然而，砷对于人类健康的致命的影响一直受到人们的关注。在无机的砷化物中，砷酸盐和亚砷酸盐被认为是更加有毒性的。砷酸盐主要存在于水中，而亚砷酸盐主要存在于地下水中。饮用水中含有的砷对于人类健康再说，已经成为世界上一个主要的公众问题，特别实在孟加拉共和国、印度、美国、中国、墨西哥、智利等。世界卫生组织（WHO）为大多数国家规定了一个临时的标准，将0.01mg和L的浓度作为饮用水中砷的标准浓度。因此，对于砷的去除工作，急需一中生态友好的、简单经济的技术。就目前而言，砷的去除方法有凝结、吸附、离子交换、膜分离等方法。概括而言，凝结和吸附这两种方法相比较而言，更加的有效率，但同时也浪费成本，特别是当一些吸附剂，既不便宜，又不可再生。

芳香多溴、多卤素化合物，是一种重要的有机化合物。多存在于电子电器产品中。溴化阻燃剂是普遍使用的工业化学制剂,被广泛用于印刷电路板、塑料、涂层、电线电缆及树脂类电子元件中。多溴联苯也属于持久性有机污染物的一种，它在环境中的残留周期长，难分解，不易挥发，易在生物以及人体脂肪中蓄积，对人体的主要危害为影响免疫系统、致癌、损害大脑及神经组织等，光化学降解是环境中多溴联苯的重要归趋之一。由于多溴联苯具有持久性有机污染物的特征，全球研究人员对其越来越重视，对其源汇、残留含量、存在形式、发展趋势、以及环境行为、对人类健康和环境的影响、排放量的减少和消除等问题的研究已成为当前环境科学的一大热电。它们的主要的污染途径有两种：第一，直接接触，这一点一般针对能够接触到芳香多溴、多卤素化合物的人；第二，间接接触，大气、水体、土壤中痕量的多溴联苯可通过食物链最终进入人类的食物，或者多溴联苯附着在大气颗粒物上，特别是PM10和PM2.5，随着呼吸进入人体内。所以，多数人接触多溴联苯的方式是通过食物获得。而这些途径中，最主要的则是水。