[发明专利]一种用于工业污水处理的氧化石墨烯复合材料的制备方法

说明书

本发明是一种用于工业污水处理的氧化石墨烯复合材料的制备方法，所用的膨胀石墨、浓硫酸、高锰酸钾、聚丙烯酰胺、双氧水的质量比为1:（180~250）:（7~9）:（1~2）:（4~5），将浓硫酸、膨胀石墨加入反应容器中，搅拌10‑20min，再把粉末状高锰酸钾反应容器中，搅拌，之后将反应容器置于2℃‑4℃的低温环境中继续使物料反应；将反应容器从低温环境取出，升温至35℃，恒温30‑40min，把聚丙烯酰胺加入反应容器，搅拌2‑3h，升温至95摄氏度，保温搅拌15‑20min，滴加双氧水，直至溶液中不再冒泡为止；反应产物洗涤、过滤，滤渣干燥得到氧化石墨烯复合材料。优点：复合材料廉价实用，吸附亚甲基蓝和铅离子效果尤为突出。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及工业污水处理的石墨烯材料。

背景技术

工业的高速发展为人类社会的进步带来很多便利，同时伴随着生产制造产生的工业废水也对地球环境造成了严重污染，如何去除污水中的有害物质，是亟待解决的难题。工业废水直接流入渠道、江河和湖泊，污染地表水；如果毒性较大会导致水生动植物的死亡甚至绝迹。工业废水还可能渗透到地下，污染地下水，进而污染农作物。工业废水渗入土壤，造成土壤污染，或者重金属污染，影响植物和土壤中微生物的生长。工业废水中的有毒有害物质会被动植物摄食和吸收而残留在体内，而后通过食物链到达人体内，对人体造成危害。

工业废水造成的污染主要有：有机需氧物质污染、化学毒物污染、无机固体悬浮物污染、重金属污染、酸污染、碱污染、植物营养物质污染、热污染和病原体污染等。

氧化石墨烯（GO）是一种在石墨烯表面和边缘修饰了各种含氧官能团（羟基、羧基、环氧基和羰基）的原子厚度的超薄二维纳米片。GO已经被证明具有褶皱结构因而具有较大的比表面积，表面的含氧官能团带有负电，可以用来吸附水中的有害成分，从而达到净化污水的效果。

现有工业污水吸附材料大部分采用有机物制备，处理工业污水的污染物有可能引入新的有机污染物，造成二次污染，且现有工业污水吸附材料的制备成本比较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于工业污水处理的氧化石墨烯复合材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：按比例准备好膨胀石墨、浓硫酸、高锰酸钾、聚丙烯酰胺、双氧水，所述膨胀石墨、浓硫酸、高锰酸钾、聚丙烯酰胺、双氧水的质量比为1:（180~250）:（7~9）:（1~2）:（4~5），浓硫酸为质量分数98%的，双氧水为体积分数30%的，先将浓硫酸加入反应容器，再把膨胀石墨加入反应容器中，搅拌10-20min，再把粉末状高锰酸钾反应容器中，搅拌10-20min，之后将反应容器置于2℃-4℃的低温环境中继续使物料反应，冷藏时间8-24h；将反应容器从低温环境取出，升温至35℃，恒温30-40min，把聚丙烯酰胺加入反应容器，搅拌2-3h，升温至95摄氏度，保温搅拌15-20min，滴加双氧水，直至溶液中不再冒泡为止；反应完毕后洗涤反应产物，洗涤时先用盐酸浸泡洗涤，再用去离子水离心洗涤，过滤，滤渣最后进行干燥得到氧化石墨烯复合材料。

优选地，所述膨胀石墨的目数为50目~100目。

优选地，所述聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺。

优选地，所述聚丙烯酰胺分子量为500万~2000万。

优选地，反应物洗涤后的干燥温度范围为30-50℃。

优选地，洗涤反应产物时，先用5%的盐酸浸泡洗涤2遍，然后再用去离子水离心洗涤5遍，转速3000r/min。