[发明专利]去除水中双酚A类污染物的环糊精纳米团簇修饰石墨烯膜材料及其制法

权利要求书

1.一种环糊精纳米团簇修饰的石墨烯膜材料，其特征是：它是用官能团反应的方式将环糊精与氧化石墨烯片层结合，在反应过程中环糊精同时发生自组装反应在氧化石墨烯表面形成纳米团簇，经还原得到环糊精纳米团簇修饰的石墨烯，再使用微孔滤膜过滤，即可在滤膜上形成环糊精修饰的石墨烯膜材料；所述的环糊精是氨基、巯基或羧基官能团改性的α、β或γ-环糊精，氧化石墨烯是由Hummers法、Brodie法或Staudenmaier法合成的氧化石墨烯；还原方法是对苯二酚、水合肼、亚硫酸盐、硼氢化钠、对苯二胺或微波还原方法。

2.一种制备权利要求1所述的环糊精纳米团簇修饰的石墨烯膜材料的方法，其特征是包括下列步骤：

步骤1.用改进的Hummers法制备得到氧化石墨烯分散液，将分散液调整为固含量为0.5-5.0mg/mL；

步骤2.取0.5-2g单氨基改性的β-环糊精、α-环糊精或γ-环糊精与200mL氧化石墨烯分散液混合，超声处理0.5h使其混合均匀；

步骤3.将上述混合液在搅拌下加热至80-100℃反应8-24h；

步骤4.向上述反应体系中加入10-20mL水合肼，100℃下搅拌反应24h；

步骤5.将所得混合物过滤洗涤多次，所得固体再次分散在水中，使用微孔滤膜过滤，即形成环糊精修饰的石墨烯膜材料。

3.根据权利要求2所述制备环糊精修饰的石墨烯膜材料的方法，其特征是：在步骤4中，所述的水合肼用亚硫酸氢钠、对苯二胺或硼氢化钠还原剂替代。

4.一种制备权利要求1所述环糊精纳米团簇修饰的石墨烯膜材料的方法，其特征是包括下列步骤：

步骤1.用改进的Hummers法制备得到氧化石墨烯分散液，将分散液调整为固含量为0.5-5.0mg/mL；

步骤2.取0.5-2g单巯基改性的α-环糊精、β-环糊精或γ环糊精与200mL氧化石墨烯分散液混合，混合液中再加入0.1-0.5g碳酸钾以催化巯基与石墨烯上环氧基的反应，超声处理0.5h使其混合均匀；

步骤3.将上述混合液在室温下搅拌反应8-24h；

步骤4.向上述反应体系中加入0.1-0.4g亚硫酸氢钠，100℃下搅拌反应8h；

步骤5.将所得混合物过滤洗涤多次，所得固体再次分散在水中，使用微孔滤膜过滤，即形成环糊精修饰的石墨烯膜材料。

5.根据权利要求4所述制备环糊精修饰的石墨烯膜材料的方法，其特征是：在步骤2中，碳酸钾用三氯化铟、对甲苯磺酸或四硼酸钠替代。

6.根据权利要求4所述的制备环糊精修饰的石墨烯膜材料的方法，其特征是：在步骤4中，所述的亚硫酸氢钠用水合肼、对苯二胺或硼氢化钠还原剂替代。

7.一种制备权利要求1所述环糊精纳米团簇修饰的石墨烯膜材料的方法，其特征是包括下列步骤：

步骤1.用改进的Hummers法、Staudenmaier法或Brodie法制备得到氧化石墨烯分散液，将分散液调整为固含量为0.5-5.0mg/mL；

步骤2.取0.5-2g羧基改性的β-环糊精、α-环糊精或γ环糊精与200mL氧化石墨烯分散液混合，混合液中再加入5-20mL浓盐酸以催化酯化反应，超声处理0.5h使其混合均匀；

步骤3.将上述混合液在80-100℃下搅拌反应24h；

步骤4.向上述反应体系中加入0.1-0.4g硼氢化钠，100℃下搅拌反应8h；

步骤5.将所得混合物过滤洗涤多次，所得固体再次分散在水中，使用微孔滤膜过滤，即形成环糊精修饰的石墨烯膜材料。

8.根据权利要求7所述制备环糊精修饰的石墨烯膜材料的方法，其特征是：盐酸用硫酸或醋酸替代。

9.根据权利要求7所述的制备环糊精修饰的石墨烯膜材料的方法，其特征是：在步骤4中，所述的硼氢化钠用水合肼、或对苯二胺还原剂替代。