[发明专利]一种氧化石墨烯浆料的综合处理方法

说明书

本发明提供了一种氧化石墨烯浆料的综合处理方法。浆料中杂质离子包括NO₃^‑和Cl^‑中的至少一种、以及K⁺、Mn²⁺、Fe³⁺和SO₄^2‑，所述方法包括以下步骤：将氧化石墨烯浆料、络合剂与酸性溶液混合，形成混合液；进行超声震荡；过滤，得到纯化后氧化石墨烯和废液；将废液与含K₂CO₃活性炭废液混合，沉淀废液中Mn²⁺和Fe³⁺并得第一中间溶液；沉淀第一中间溶液中SO₄^2‑、CO₃^2‑，得包含有KNO₃和/或KCl的第二中间溶液；将第二中间溶液分离为KNO₃和/或KCl、以及水体。本发明有益效果包括：能有效分离氧化石墨烯和杂质离子、纯化效率高；能高效除去废液中杂质离子，回收利用KNO₃和KCl，能以废治废、节约成本，方法简便。

技术领域

本发明涉及石墨烯生产制备技术领域，特别地，涉及一种能够净化氧化石墨烯浆料并回收利用杂质元素的综合处理方法。

背景技术

21世纪初，科学界出现了纳米石墨片这种材料。2006年，英国The University ofManchester的两名科学家通过机械剥离的方法巧妙地制备了单层石墨，从而正式揭开了石墨烯这种材料的面纱，两人也因此获得了2010年的诺贝尔物理学奖。理想的石墨烯材料有单层石墨构成，其碳原子与碳原子之间通过sp₂杂化轨道相连接，而形成稳定的六元环结构。研究发现，石墨烯材料具有良好的各种物理化学性质。例如：比金属金更加好的电子导通性、比钢更好的机械强度、超大的比表面积、良好的光学性能、超导等。鉴于这些特殊的性质，石墨烯材料在军事、交通、移动设备等方面有巨大的应用潜力。

在工业生产中，应用氧化插层法可以大规模制取氧化石墨烯粉体。氧化插层法生产的氧化石墨烯浆料中含有大量的杂质离子。现有纯化氧化石墨烯浆料的处理中，氧化石墨烯的纯化方法存在效率低，效果差等问题，使纯化后氧化石墨烯产品纯度不高，品质下降。而且纯化产生的废液对环境的危害很大。由于氧化石墨烯生产过程中会产生无机酸和无机盐等，无法使用生物化学方法对废液进行处理。当前去除废液中各种离子所用的化学试剂成本较高，同时还需要通过一系列膜分离及系统处理废水中的不溶性杂质。

为了尽可能提高纯化后氧化石墨烯的品质和减少氧化石墨烯废液对环境的危害，同时减轻企业运营成本，寻求一种高效且低成本的氧化石墨烯浆料综合处理方法刻不容缓。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够提高氧化石墨烯纯化效率、并高效去除废液中杂质离子、以及回收利用杂质元素的的氧化石墨烯浆料的综合处理方法。