[发明专利]三维石墨烯/COFs复合材料、及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及环境功能材料技术领域，具体而言，涉及三维石墨烯/COFs复合材料、及其制备方法和应用；该制备方法包括：将三维石墨烯水凝胶悬于二甲基亚砜中，混入含有均苯三甲醛和联苯胺的二甲基亚砜溶液，滴加冰醋酸，常温搅拌至有绿色絮状复合材料生成。本发明的方法能减小能耗的投入，满足绿色环保、经济效应的需求；且该发明的方法制得的三维石墨烯/COFs复合材料能够应用于有机磷的高效富集和分离。

技术领域

本发明涉及环境功能材料技术领域，具体而言，涉及三维石墨烯/COFs复合材料、及其制备方法和应用。

背景技术

有机磷农药对非靶标物(人类和动物)具有较高的毒性，在蔬菜上应用的剧毒、高毒有机磷农药大多已被列入禁限用范围；但实际生产中仍存在有机磷农药违法违规使用现象。因此，建立禁限用有机磷农药高效前处理和吸附富集材料，严格控制其残留水平，对于保障蔬菜产品质量安全具有重要意义。

高效的吸附剂能够有效的从大量蔬菜样品中富集出微量的有害物质，提高了检测的灵敏度，同时能够排除蔬菜基质的其他干扰。越来越多的有机多孔材料应前处理需求而生，从石墨烯材料到复杂且多样的金属共价有机化合物(MOFs)。设计制备新型多孔吸附材料，结合SPE(固相萃取)技术，建立高效、精准的有机磷农药前处理方法，对于实现蔬菜产品中禁限用有机磷农药的快速精准检测具有重要的推动意义。

三维石墨烯材料因其固有的疏水性以及优异的化学稳定性和热稳定性在污染物吸附领域引起了重大的关注。但是，相关技术提供的三维石墨烯材料的制备大多需要较高的反应温度和压力，来完成氧化石墨烯自组装成型，不仅会消耗大量的能耗，高能耗还有违于人们对绿色环保和经济效应的愿景。

发明内容

本发明的目的在于提供三维石墨烯/COFs复合材料、及其制备方法和应用；本发明的三维石墨烯/COFs复合材料的制备方法能减小能耗的投入，满足绿色环保、经济效应的需求。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种三维石墨烯/COFs复合材料的制备方法，包括：将三维石墨烯水凝胶悬于二甲基亚砜中，混入含有均苯三甲醛和联苯胺的二甲基亚砜溶液，滴加冰醋酸，常温搅拌至有绿色絮状复合材料生成。

在可选的实施方式中，含有均苯三甲醛和联苯胺的二甲基亚砜溶液中：均苯三甲醛的摩尔质量、联苯胺的摩尔质量与二甲基亚砜的体积的比例为：0.08-0.48mM:0.24-0.75mM:10-45mL。

在可选的实施方式中，三维石墨烯水凝胶的质量为0.15-0.45g。

在可选的实施方式中，冰醋酸的浓度为17-18mol/L。

在可选的实施方式中，还包括将绿色絮状复合材料离心、洗涤、冷冻干燥。

在可选的实施方式中，三维石墨烯水凝胶的制备方法包括：将抗坏血酸和水合肼中的至少一个与氧化石墨烯混合溶解，磁力热搅拌，直到生成黑色固体产物。

在可选的实施方式中，将氧化石墨烯和抗坏血酸混合溶解，氧化石墨烯和抗坏血酸的质量比为0.1-0.48:0.4-3.6。

在可选的实施方式中，磁力热搅拌的温度为65-100℃。

第二方面，本发明实施例提供一种三维石墨烯/COFs复合材料，其是由前述实施方式任一项的三维石墨烯/COFs复合材料的制备方法制得的。

第三方面，本发明实施例提供如前述实施方式的三维石墨烯/COFs复合材料在有机磷的富集分离中的应用。