[发明专利]一种用于去除水体中重金属的纳米铁/膨胀石墨复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种用于去除水体中重金属的纳米铁/膨胀石墨复合材料及其制备方法，本发明以微晶石墨为原料，依次进行第一次化学插层处理、氯化铁溶液一次浸渍、第一次高温膨胀、氯化铁溶液二次浸渍、硼氢化钠溶液反应、第二次高温膨胀，最后得到纳米铁/膨胀微晶石墨复合材料，本发明科学创造性的是用微晶石墨为原料，合理的设置一次插层处理温度、二次浸渍处理和二次高温膨胀，保证微晶石墨的插层效果和膨胀倍数，最大限度的保留了原有微晶石墨结构，同时也最大限度的增加了零价纳米铁的负载量与复合材料的孔隙度，使材料具有更强的吸附性能，对重金属离子具有更高的去除率。

主权项

一种去除水体中重金属的纳米铁/膨胀微晶石墨复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.取微晶石墨原料，破碎粉磨，至粒度为300~400目的微晶石墨粉；S2.将步骤S1所得微晶石墨粉与质量分数70%的高氯酸和化学纯的高锰酸钾置于反应装置内进行第一次化学插层处理，得到可膨胀微晶石墨酸性悬浮液，对所得可膨胀微晶石墨酸性悬浮液过滤，然后将过滤物进行洗涤、干燥，得一次可膨胀微晶石墨；S3.将一次可膨胀石墨浸渍在0.2～2.0mol/L的FeCl3溶液中8~10h；过滤 得到负载Fe3+的一次可膨胀微晶石墨，在70~80℃下烘干3~5h待用；S4.将步骤S3所得负载Fe3+的一次可膨胀微晶石墨置于石墨膨胀炉中，在800℃下进行第一次高温膨胀，得到负载Fe3+的一次膨胀微晶石墨；S5.将步骤S4所得负载Fe3+的一次膨胀微晶石墨在25～45℃下二次浸渍在0.2～2.0mol/L的 FeCl3溶液当中8~10h，过滤得到二次负载Fe3+的膨胀微晶石墨；S6.将步骤S5所得二次负载Fe3+的膨胀微晶石墨加入到硼氢化钾水溶液中，在25～40℃下搅拌反应20～40min后过滤、洗涤得到低膨胀倍率的负载纳米铁/膨胀微晶石墨复合材料；S7.将步骤S6所得低膨胀倍率的负载纳米铁/膨胀微晶石墨复合材料置于石墨膨胀炉中，在900℃下进行第二次高温膨胀，得到纳米铁/膨胀微晶石墨复合材料。