[发明专利]一种可磁性分离的四氧化三铁/磷酸化石墨烯复合纳米材料及其应用

摘要

本发明公开了一种可磁性分离的四氧化三铁/磷酸化石墨烯复合纳米材料，该复合纳米材料的制备方法：1）将无水四氢呋喃和三氯化磷的混合溶液加入以无水四氢呋喃和三乙胺为溶剂的氧化石墨烯悬浮液中，搅拌回流，洗涤过滤，将滤饼加水超声分散；2）将步骤1）所得分散液水解，洗涤过滤后超声分散，干燥得磷酸化石墨烯；3）在无水醋酸钠和聚乙二醇600的混合溶液中加入硬脂酸、六水合三氯化铁、四水合二氯化铁形成混合离子溶液；4）将磷酸化石墨烯的无水乙醇分散液加入混合离子溶液中水热反应。本发明还公开了该材料对稀土钆离子的富集回收应用。本发明同时实现对钆离子的高效吸附和对吸附材料的回收利用。

主权项

1.一种可磁性分离的四氧化三铁/磷酸化石墨烯复合纳米材料，其特征在于该复合纳米材料通过以下方法制备得到：1）将氧化石墨烯分散到体积比为1~2的无水四氢呋喃和三乙胺的混合溶液中，在冰水浴中超声得到氧化石墨烯悬浮液；2）在冰水浴条件下，将体积比为5~10的无水四氢呋喃和三氯化磷的混合溶液加入氧化石墨烯悬浮液中，在80~90 ℃搅拌回流12~36 h，冷却后加入水离心洗涤过滤至滤液澄清，将滤饼加水超声分散；3）将步骤2）所得分散液在60~70 ℃水解1~2 h，水解过程中利用1mol/L 氢氧化钠溶液调节溶液pH 始终保持在5~8；然后洗涤过滤后超声分散在水中，冷冻干燥得到蓬松粉状磷酸化石墨烯；4）在水中加入无水醋酸钠和聚乙二醇600超声形成均匀混合溶液，然后加入硬脂酸、六水合三氯化铁、四水合二氯化铁形成混合离子溶液；5）将磷酸化石墨烯用无水乙醇超声分散后将所得分散液加入混合离子溶液中在150~180 ℃水热反应6~8 h，然后室温冷却，将所得产品用去离子水和无水乙醇洗涤至洗涤液无色，用磁铁进行分离，50~70℃真空干燥12~24 h即得所述可磁性分离的四氧化三铁/磷酸化石墨烯复合纳米材料。