[发明专利]氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，特别涉及一种防雾霾、降解甲醛纳米复合材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的迅速发展，人们的生存环境受到了严重的污染。 如北京、上海等一线城市频频出现雾霾天气，严重的危害着人们的身体健康。雾霾天气空气中的污染物成分复杂，有害健康的颗粒种类较多，尤其是PM2.5，其颗粒表面可负载大量的有害致癌物质，可引起各种疾病，对人体健康产生了极大的影响，甚至会危及到人的生命安全。与此同时，室内的空气也不尽人意，新房装修、家居的装饰物等时刻都在释放着甲醛，长期处在甲醛超标的环境中，也将影响人体健康。因此，在这种“内忧外患”的生活环境下，研发一种可有效的过滤PM2.5及其他粉尘颗粒、降解甲醛能力强、效果稳定持久、适用范围广、成本低廉的纳米复合材料已成为热点。

本技术发明具有以下功能和特点：（1）将氧化石墨烯与生物酶复合，使其复合材料具有大的比表面积，优越的吸附性能，可过滤雾霾空气中大量的粉尘颗粒；（2）该复合材料可持续降解甲醛，无毒无害、无二次污染、效果持久，对生活环境的改善起着决定性作用；（3）该复合材料应用范围广，可作为口罩、空气净化器、空调等滤材，也可用于污水处理滤材，并且具有一定的杀菌、除臭能力，是最具有开发前景的绿色环保材料之一。

发明内容

本发明的目的之一 提供一种防雾霾、降解甲醛纳米复合材料的制备方法。

本发明的目的之二 克服了传统材料防雾霾效果差、降解甲醛能力弱等困难。

本发明的目的之三 合成氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料，该复合材料可有效的过滤PM2.5及其他粉尘颗粒、降解甲醛能力强、效果稳定持久等，可作为口罩、空气净化器、空调等滤材，也可用于污水处理滤材。

本发明采取以下技术方案：防雾霾、降解甲醛氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料，其特征在于：所述的复合材料主要分以下几个步骤完成：第一步，利用酸法制备生物酶，将制备的生物酶分散到去离子水中；第二步，制备多孔的海绵状三维氧化石墨烯；第三步，将多孔的海绵状三维氧化石墨烯浸入到上述生物酶溶液中，最后将负载生物酶的海绵状三维氧化石墨烯在50 ℃干燥箱中干燥，即可得到防雾霾、降解甲醛的氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料。

所述的防雾霾、降解甲醛氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料，其特征是：所述的生物酶是利用酸法制备。

所述的防雾霾、降解甲醛氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料，其特征是：所述的生物酶制备时所用的原料为大豆蛋白胨。

所述的防雾霾、降解甲醛氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料，其特征是：所述的生物酶制备时所用的酸为醋酸、柠檬酸或甲酸。

所述的防雾霾、降解甲醛氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料，其特征是：所述的生物酶制备时所用的溶剂为水。

所述的防雾霾、降解甲醛氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料，其特征是：所述的氧化石墨烯制备方法为改性的 Hummers 法。

所述的防雾霾、降解甲醛氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料，其特征是：所述的多孔海绵状三维氧化石墨烯制备方法为水热法。

本材料具有以下优点：可有效的过滤PM2.5及其他粉尘颗粒、降解甲醛能力强、效果稳定持久、适用范围广、成本低等。

附图说明

图1为氧化石墨烯的XRD谱图。

图2为氧化石墨烯的 扫描电镜照片。

具体实施方式

第一步

生物酶的制备：称取大豆蛋白胨10g溶于100ml去离子水中，搅拌12小时，将该溶液放置于油浴中，温度升至80-85℃，加入适量的醋酸、柠檬酸或甲酸，使得溶液的PH值为3~5，搅拌水解，水解时间为8小时，反应结束后，溶液冷却后，用过滤膜过滤，即得生物酶，放入棕色瓶中备用。

第二步

海绵状的三维氧化石墨烯的制备：