[发明专利]一种净水材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种净水材料的制备方法，具体是一种改性二氧化钛-壳聚糖-氧化石墨烯复合材料的制备方法，属于水污染处理技术领域。

背景技术

壳聚糖及其衍生物都是具有良好的絮凝、澄清作用。作为饮料的澄清剂，可使悬浮物迅速絮凝，自然沉淀，提高原液的得率；在中药提取液中，大分子的蛋白质、鞣酸和果胶，可以用壳聚糖溶液方便地除去，精制出纯度较高的中药有效成份；利用壳聚糖的吸附性，在水质净化方面有良好的效果。

二氧化钛是一种性能优异光催化材料，光催化材料在紫外线照射下可产生游离电子及空穴，可氧化分解有机化合物和部分无机物，而且具有极强的防污、杀菌和除臭功能，用来催化氧化降解挥发性有机化合物的效率高，成本低，环境友好。

石墨烯是以碳原子形成的六元环平面晶格，其导电性能优良，常温下其电子迁移率高达15000cm2/(V·s)，石墨烯具有独特的二维结构和巨大的表面积，可达到2600(m2/g)，远远高于其他炭家族材料，所以被广泛应用在环境污染的治理上，利用石墨烯较高的比表面积，使其作为载体制备净水材料具有良好的应用前景和现实意义。

现有技术中利用二氧化钛降解空气中挥发性有机污染物，难以得到催化膜层，常采用浸渍的方法获得催化膜层，结果膜层不均匀，且容易脱落。因此，需要研究一种具有良好电子传输性能、膜层均匀、有较高机械强度的净水材料的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好电子传输性能、膜层均匀、有较高机械强度的净水材料的制备方法。

本发明提供一种净水材料的制备方法，包括如下步骤(1)在搅拌的条件下，将氧化石墨溶于醋酸溶液中，得到氧化石墨烯溶液；(2)取壳聚糖加水溶解，向其中加入醋酸，生成胶状液体，在恒温反应温度下加入二氧化钛，搅拌2～4h制备成共混液体；(3)将共混液体逐滴地加入到氢氧化钠溶液中，形成直径为1毫米的微粒，静置1天；(4)将微粒取出放入交联剂中反应1.5h；(5)将交联后的物质，用蒸馏水洗涤，冷冻干燥后得到二氧化钛-壳聚糖-氧化石墨烯复合微粒。

本发明的进一步改进，氧化石墨与壳聚糖的的质量比为3～5:100。

本发明的进一步改进，步骤(2)中的二氧化钛与壳聚糖的质量比为0.2～0.5：1。

本发明的进一步改进，步骤(2)中每100g壳聚糖加入4～8ml质量浓度为95％醋酸。

本发明的进一步改进，步骤(2)的恒温反应温度为40～60℃。

本发明的进一步改进，步骤(3)中氢氧化钠溶液的摩尔浓度为0.1mol/L。

本发明的进一步改进，步骤(4)中的交联剂为质量浓度50％戊二醛溶液。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明的制备方法中的壳聚糖具有良好的吸附性能，对环境友好，而且与在二氧化钛和石墨烯制备复合材料性能稳定，能增加复合材料的抗拉伸性能、抗撕裂性能和吸附性能，也便于净水材料的回收利用。

2、本发明制备的二氧化钛与壳聚糖聚合成复合材料，二氧化钛的催化氧化性能优异，能高效处理水中有机化合物和部分无机物，而且具有极强的防污、杀菌和除臭功能，本复合材料节约成本又保护环境，有较好的经济效益。

具体实施方式

实施例1：

本发明提供一种净水材料的制备方法，包括如下步骤(1)在搅拌的条件下，将氧化石墨溶于醋酸溶液中，得到氧化石墨烯溶液；(2)取壳聚糖加水溶解，向其中加入醋酸，生成胶状液体，在恒温反应温度下加入二氧化钛，搅拌2～4h制备成共混液体；(3)将共混液体逐滴地加入到氢氧化钠溶液中，形成直径为1毫米的微粒，静置1天；(4)将微粒取出放入交联剂中反应1.5h；(5)将交联后的物质，用蒸馏水洗涤，冷冻干燥后得到二氧化钛-壳聚糖-氧化石墨烯复合微粒。

本发明的进一步改进，氧化石墨与壳聚糖的的质量比为3:100。

本发明的进一步改进，步骤(2)中的二氧化钛与壳聚糖的质量比为0.2：1。

本发明的进一步改进，步骤(2)中每100g壳聚糖加入4ml质量浓度为95％醋酸。

本发明的进一步改进，步骤(2)的恒温反应温度为40℃。

本发明的进一步改进，步骤(3)中氢氧化钠溶液的摩尔浓度为0.1mol/L。

本发明的进一步改进，步骤(4)中的交联剂为质量浓度50％戊二醛溶液。

实施例2：