[发明专利]氧化石墨烯-介孔硅表面六价铬印迹材料的合成及在水处理中应用的方法

权利要求书

1.一种氧化石墨烯-介孔硅表面六价铬印迹材料的合成方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)称取3g鳞片石墨与18g高锰酸钾，搅拌混匀，在冰水浴中强烈搅拌下，缓慢加入400mL体积比为9∶1的浓硫酸与磷酸混合液；搅拌反应1h，控制反应液温度不超过20℃；然后除去冰浴，将混合液转移至50℃的恒温水浴锅内，搅拌反应8h；之后将混合液缓慢加入400mL冰水中，并转移至90℃恒温油浴锅内保持30min；反应结束后，放置冷却至室温，倒入等体积的超纯水中，并往其中滴加双氧水至无气泡生成；静置沉降，弃去上清液，用去离子水、无水乙醇分别洗涤3次后，70℃真空干燥，得氧化石墨烯(GO)；

(2)将5.0g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和0.2g氢氧化钠混合，超声处理至无色；加入(1)中得到的GO 0.15g，超声处理3h；接着40℃下搅拌2h后，缓慢加入5.0mL正硅酸乙酯(TEOS)，继续搅拌12h；反应结束后，过滤，再用乙醇清洗数次；

(3)将(2)中所得材料用6g/L的硝酸铵-乙醇溶液于65℃下回流处理4h，重复4次，以除去其中的CTAB；之后，60℃下真空干燥，得到氧化石墨烯-介孔硅复合物；

(4)将0.26g重铬酸钾溶解在15mL水和60mL甲醇的混合溶液中，待固体溶解后滴加1-5mLγ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)，搅拌1h；加入0.10g氧化石墨烯-介孔硅复合物，超声使其分散均匀；接着将混合液在40℃下搅拌直至液体挥发干净，得到固体产品；

(5)用0.01M NaOH溶液洗脱材料中的六价铬(Cr(VI))模板离子，直至洗脱液用原子吸收光谱法检测不到Cr(VI)为止；再用水洗至中性，真空干燥，得氧化石墨烯-介孔硅表面六价铬离子印迹材料。

2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯-介孔硅表面六价铬印迹材料的合成方法，其特征在于：γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的用量控制在2-4mL。

3.一种权利要求1制备的氧化石墨烯-介孔硅表面六价铬印迹材料处理含铬水样的方法 ，其特征在于包括如下步骤：

(1)将一定量的氧化石墨烯-介孔硅表面六价铬印迹材料加到含有一定浓度Cr(VI)的水样中，添加量为0.02～1g/L；于恒温振荡器中，35℃下200rpm，振荡吸附0～3h；

(2)将吸附在材料上的Cr(VI)用NaOH溶液洗脱；

(3)将洗脱干净Cr(VI)的材料于60℃下真空干燥，再重新使用。

4.根据权利要求3所述的氧化石墨烯-介孔硅表面六价铬印迹材料处理含铬水样的方法，其特征在于：调节废水的pH值为2-3。

5.根据权利要求3所述的氧化石墨烯-介孔硅表面六价铬印迹材料处理含铬水样的方法，其特征在于：废水中六价铬离子的浓度控制在0.1-200mg/L。

6.根据权利要求3所述的氧化石墨烯-介孔硅表面六价铬印迹材料处理含铬水样的方法，其特征在于：振荡吸附控制在10-30min。

7.根据权利要求3所述的氧化石墨烯-介孔硅表面六价铬印迹材料处理含铬水样的方法，其特征在于：材料可重复使用5次。