[发明专利]一种氧化石墨烯/粘土复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化石墨烯/粘土复合材料的制备方法,其特征在于，原材料为石墨粉和粘土，制备过程包括以下步骤：

(1)将质量为0.1～3g的氧化石墨烯在超声波作用下，分别分散于固定体积分数的有机胺的乙醇溶液中，利用微波辅助法在280w下反应3～6h，反应后的产物用乙醇和去离子水充分洗涤后，放置真空干燥箱中充分干燥，用筛网筛分均匀；

(2)将质量1～10g的粘土在超声波作用下，分别分散于固定体积的溶剂中，搅拌状态下缓慢加入1％～15％的有机柱撑剂，在40℃～70℃温度下反应4～8h，反应后的产物用溶剂充分洗涤后，放置真空干燥箱中充分干燥，用筛网筛分均匀；

(3)将0.04g～0.2g步骤(1)的产物加入到100～500mL的有机溶液中，在超声波作用下分散10～60min；

(4)将0.15g～0.75g步骤(3)产物加入到0.3～1.5L的有机溶液中，在超声波作用下分散10～60min；

(5)将步骤(3)和步骤(4)所得的分散系以1:1～1:16的比例混合，在超声波作用下分散30～60min，经旋转蒸发和真空干燥箱真空干燥，用筛网筛分均匀，即得到水体中阴离子吸附材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的有机胺的乙醇溶液选自正十六胺、正十二胺和正辛胺中的一种，体积分数为25％～75％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的粘土为钙基蒙脱石和钙铝基蒙脱石的一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的固定体积溶剂选自甲苯、乙醇、环己烷的一种或加入蒸馏水的质量为纯溶剂的0％～50％的混合溶液。

5.根据权利要求4所述的溶剂选择，其特征在于：甲苯作为溶剂时，水的质量为甲苯质量的0％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的有机柱撑剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三已氧基硅烷和十六烷基三甲基溴化铵中的一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)和(4)中所述的有机溶液选自无水乙醇或正丁醇。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)、(2)和(5)中所述的真空干燥箱的工作真空度为-0.08MPa～-0.1MPa，干燥时间为12～24h。

9.一种氧化石墨烯/粘土复合材料，其特征在于：所述氧化石墨烯/粘土复合材料根据权利1～8中任意一项所述的氧化石墨烯/粘土复合材料的制备方法制备得到。

10.一种根据权利要求9所述的氧化石墨烯/粘土复合材料的用途，其特征在于：所述的氧化石墨烯/粘土复合材料适用于污水中阴离子和以阴离子形式存在的重金属的分离去除领域。