[发明专利]一种纳米石墨烯组合物

说明书

本发明涉及一种纳米石墨烯组合物，该纳米石墨烯材料通过以下步骤制备得到：将氧化石墨烯与羟基碳纳米管的混合物充分分散于烷烃类溶剂中，形成悬浮液；将悬浮液导入密封的搅拌容器内，加入1‑30ppm的氧化钙，保持搅拌，升温至80‑100摄氏度，保持3‑10小时后，静置降至室温，得到氧化石墨烯碳纳米管混合液；将氧化石墨烯碳纳米管混合液喷入封闭的容器内，容器内的压强低于0.1MPa，容器内的温度50‑140摄氏度，得到改性氧化石墨烯；将改性氧化石墨烯还原，得到改性石墨烯海绵；将改性石墨烯海绵粉碎至1‑10微米，与改性氧化钽在烷烃类溶剂中充分混合，干燥后得到纳米石墨烯材料。本发明的纳米石墨烯材料可高效消灭有机污染物。

技术领域

本发明涉及一种纳米石墨烯组合物。

背景技术

室内空气中还存在着大量的挥发性有机物，这些有机物与PM 2.5对人体产生了巨大的伤害，据有关科学数据显示，由于人们有70％的时间是呆在室内的，其中城市居民在室内的活动时间在90％以上，所呼吸的空气主要来自室内，与室内污染物接触的机会和时间多于室外。我国环境保护署经过历时5 年的调查发现，许多民用和商用建筑内的空气污染程度极高，是室外空气污染的数倍至数十倍，有的甚至超过100 倍。面对如此严峻的空气污染现状，呼吁人们治理室内外空气污染的声音越来越高，空气净化器应运而生。

然而，现有的空气净化器中的吸附材料在消除PM2.5和其他有机污染物方面不够高效，尤其是随着吸附材料吸附次数增多后，吸附材料无法实现高效消除PM2.5和其他有机污染物。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纳米石墨烯组合物，所述纳米石墨烯材料通过以下步骤制备得到：

将氧化石墨烯与羟基碳纳米管的混合物充分分散于烷烃类溶剂中，形成悬浮液；

将悬浮液导入密封的搅拌容器内，加入1-30ppm的氧化钙，保持搅拌，升温至80-100摄氏度，保持3-10小时后，静置降至室温，得到氧化石墨烯碳纳米管混合液；

将氧化石墨烯碳纳米管混合液喷入封闭的容器内，所述容器内的压强低于0.1MPa，所述容器内的温度50-140摄氏度，得到改性氧化石墨烯；

将所述改性氧化石墨烯在封闭的容器内采用还原剂进行还原，得到改性石墨烯海绵；

将改性石墨烯海绵粉碎至1-10微米，与粒径为100-300纳米的改性氧化钽在烷烃类溶剂中充分混合，干燥后得到纳米石墨烯材料。

所述氧化石墨烯与羟基碳纳米管的混合物的质量比为1：0.01-0.1。

所述羟基碳纳米管的长度为10-20微米。

改性石墨烯海绵与改性氧化钽的质量比为1：0.1-0.5。

所述烷烃类溶剂选自正己烷、正庚烷、2-甲基正己烷、正辛烷、3-甲基正己烷中的一种或几种。

所述还原剂为肼，还原温度为80-100摄氏度，还原时间为36-48小时。

所述改性氧化钽通过以下步骤制备得到：

室温下，将3-10重量份的五氯化钽溶解于100重量份无水乙醇中，得到五氯化钽乙醇溶液，静置5-30分钟；

将5-15重量份的硫化钨，0.01-0.1重量份的封闭异氰酸酯加入至五氯化钽乙醇溶液，合均匀，得到第一混合液；

保持搅拌第一混合液，将100重量份乙醇水溶液以3-10ml/min的速度滴入第一混合液中；

加入N，N-二甲基甲酰胺，保持搅拌第一混合液30分钟，室温静置得到第二混合液；