[发明专利]氧化石墨烯羟丙基纤维素复合水凝胶及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了氧化石墨烯羟丙基纤维素复合水凝胶及其制备方法和应用，其特征在于通过Hummers法制备了氧化石墨烯纳米片；为了增加氧化石墨烯纳米片在羟丙基纤维素水凝胶中的分散性，利用酯化反应将羟丙基纤维素接枝在氧化石墨烯纳米片表面；采用改进的热致相分离法成功制备了多孔的氧化石墨烯羟丙基纤维素复合水凝胶，即得目标产物。本发明所得产物中引入了氧化石墨烯纳米片，使得产物的吸附性能增加；本发明的产物对有机染料具有优异的吸附效果，吸附后的水凝胶经过解吸附后，可用于循环吸附有机染料。

主权项

氧化石墨烯羟丙基纤维素复合水凝胶的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：步骤a、以石墨粉为原料，通过Hummers法制备氧化石墨烯粉末；步骤b、制备氧化石墨烯接枝羟丙基纤维素将0.1g步骤a所获得的氧化石墨烯粉末和0.1g羟丙基纤维素分散在40mL去离子水中，持续超声1h制得分散均匀的分散液b，随后将0.12g 1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐和0.153g 4‑二甲氨基吡啶在20min内逐渐加入到所述分散液b中，再加入2‑(N‑吗啉)乙磺酸‑水合物缓冲液将所述分散液b的pH调至7，35℃下持续搅拌反应48h；反应结束后，过滤并将未反应的羟丙基纤维素洗去，所得固体产物重新分散在去离子水中并透析3天，冻干得固体粉末，即为氧化石墨烯接枝羟丙基纤维素；步骤c、制备氧化石墨烯羟丙基纤维素复合水凝胶将步骤b所获得氧化石墨烯接枝羟丙基纤维素分散在5mL去离子水中，超声1h制得均一分散液c，随后将羟丙基纤维素固体粉末在搅拌下加入到所述分散液c中制得固含量为14％的混合液c，在混合液c中所述氧化石墨烯接枝羟丙基纤维素占所述羟丙基纤维素固体粉末质量的8％；取出2g所述混合液c置于玻璃模具中，加入50μL浓度为5M的氢氧化钠并缓慢搅拌以免产生气泡，待白点消失后加入12μL交联剂并缓慢搅拌2min；将玻璃模具移至50℃水浴锅中加热5min，随后将其冷却至25℃反应24h，反应结束后，取出产物并将其置于去离子水中透析纯化，即得氧化石墨烯羟丙基纤维素复合水凝胶。