[发明专利]石墨烯改性的复合介孔碳微球空气净化剂制备方法

摘要

本发明提供一种复合介孔碳微球空气净化剂制备方法，步骤1：称取一定量鳞片石墨为原料，称取一定量浓H2SO4和KMnO4为氧化剂，制得氧化石墨烯；步骤2：称取一定量氧化石墨烯和一定量Ti(OBu)4作为初始反应物，在氧化石墨烯、Ti(OBu)4、乙醇溶剂体系中，在氧化石墨烯表面原位生长纳米二氧化钛粒子，合成RGO/TiO2纳米粒子；步骤3：获取微米SiO2粒子表面覆盖薄层纳米SiO2粒子；步骤4：最终获得介孔壳结构碳微球负载RGO/TiO2的新型空气净化剂。采用上述方案，纯度高，粉末中介孔壳结构碳微球负载RGO/TiO2在介孔处结合较好、分布均匀、尺度可控，可用于净化雾霾环境污染大气、除尘，光催化降解、分离污染大气中氮氧化物、硫化物或其他有机污染物。

主权项

一种复合介孔碳微球空气净化剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：称取一定量鳞片石墨为原料，称取一定量浓H2SO4和KMnO4为氧化剂，通过两步法，先制得氧化石墨，再通过超声分散制得氧化石墨烯；步骤2：称取步骤1获得的一定量氧化石墨烯和一定量Ti(OBu)4作为初始反应物，在氧化石墨烯、Ti(OBu)4、乙醇溶剂体系中，在一定温度下通过溶剂热法，控制反应浓度和时间，在氧化石墨烯表面原位生长纳米二氧化钛粒子，合成RGO/TiO2纳米粒子；步骤3：获取微米SiO2粒子表面覆盖薄层纳米SiO2粒子；步骤4：在步骤3获取的微米SiO2粒子表面覆盖薄层纳米SiO2粒子中，加入一定量β‑环糊晶，同时加入一定量步骤2获得的RGO/TiO2纳米粒子，借助石墨烯表面富含的‑OH、‑COOH、C‑O‑C、C=O含氧基团官能团，基于β‑环糊晶的分子识别特性与RGO/TiO2纳米粒子发生吸附并结合，随后加入一定量十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）表面活性剂，CTAB作为胶束稳定剂能阻止SiO2纳米粒子的进一步水解和生长，从而使键合有RGO/TiO2纳米粒子的SiO2纳米粒子均匀包覆在CTAB内部，利用NaOH溶液去处SiO2模板，最后进行一定温度下高温碳化除去CTAB，再最终获得介孔壳结构碳微球负载RGO/TiO2的新型空气净化剂。