[发明专利]一种纳米铁氧化石墨烯复合材料及其应用

说明书

本发明公开了一种纳米铁氧化石墨烯复合材料及其应用，纳米铁氧化石墨烯复合材料由如下方法制备：取氧化石墨烯粉末分散在去离子水中，超声分散均匀；将溶液放置于三口烧瓶中，并加入无水乙醇和聚乙二醇，再将一定量的硫酸亚铁加入到溶液中，搅拌溶解，然后滴加三乙胺，滴加完毕后继续搅拌反应，然后用无水乙醇真空抽滤洗涤三次，真空条件下烘干即得。本发明提供的纳米铁氧化石墨烯复合材料可以用于吸附水中环丙沙星。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种纳米铁氧化石墨烯复合材料及其应用。

背景技术

抗生素的生产及使用过程中，大量富含抗生素废水被排放到环境中。环丙沙星是一种在传染性疾病治疗方面最常用的抗生素，在环境中不易降解，易引发人类的口腔炎症、白细胞减少症以及呕吐等疾病。此外，水环境中环丙沙星的含量过高会导致抗药性细菌的增加，对水质产生不利的影响。因此，富含环丙沙星水体的排放受到严格的限制。

目前，去除废水中的环丙沙星的处理方法包括膜分离法、臭氧氧化法、光催化降解法和吸附法等。其中吸附法因设备简单、操作简便以及成本低廉，被认为是去除废水中环丙沙星的一种最有前景的方法。

用于水中环丙沙星去除的传统吸附剂有活性炭、粉煤灰、壳聚糖金属微粒、高岭土、粘土矿物、无定型氧化铁、活性炭负载锌、溶解性有机碳、碳纳米管以及土壤等。活性炭颗粒尺寸小、难以回收以及再生温度高，限制了其在水处理中的应用；粘土矿物具有较强的亲水性，但其细微颗粒在吸附污染物过程中难于分离沉降；膨润土最大吸附量39.76mg·g-1，但在碱性条件下吸附量急剧下降；碳纳米管最大吸附量不超过100mg·g-1；氧化石墨烯负载藻酸钙最大吸附量仅11.8mg·g-1，吸附效率也长达24h。这些材料都存在一些缺点，促使科研人员寻求新型的吸附材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米铁氧化石墨烯复合材料及其应用。

上述目的是通过如下技术方案实现的：

一种纳米铁氧化石墨烯复合材料，由如下方法制备：取氧化石墨烯粉末分散在去离子水中，超声分散均匀；将溶液放置于三口烧瓶中，并加入无水乙醇和聚乙二醇，再将一定量的硫酸亚铁加入到溶液中，搅拌溶解，然后滴加三乙胺，滴加完毕后继续搅拌反应，然后用无水乙醇真空抽滤洗涤三次，真空条件下烘干即得。

优选地，100ml去离子水中分散所述氧化石墨烯35-55g。

优选地，所述无水乙醇的体积为去离子水体积的3-7%。

优选地，所述聚乙二醇的体积为去离子水体积的1-5%。

优选地，所述硫酸亚铁的质量为氧化石墨烯质量的25-45%。

优选地，所述三乙胺的体积为去离子水体积的0.6-1.0%。

优选地，真空条件下烘干的温度为65-85℃。

本发明的有益效果：

本发明提供的纳米铁氧化石墨烯复合材料可以用于吸附水中环丙沙星。

具体实施方式

下面拟通过具体实施例具体介绍本发明创造的技术方案。

实施例1：

一种纳米铁氧化石墨烯复合材料，由如下方法制备：取氧化石墨烯粉末分散在去离子水中，超声分散均匀；将溶液放置于三口烧瓶中，并加入无水乙醇和聚乙二醇，再将一定量的硫酸亚铁加入到溶液中，搅拌溶解，然后滴加三乙胺，滴加完毕后继续搅拌反应，然后用无水乙醇真空抽滤洗涤三次，真空条件下烘干即得。

其中，100ml去离子水中分散所述氧化石墨烯45g。