一種氧化石墨烯及其制備方法與用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種氧化石墨烯及其制備方法與用途，具體涉及一種氧化石墨烯及其 制備方法，以及該氧化石墨烯用于去除水中污染物的用途，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代社會(huì)中，水污染已經(jīng)成為一大公害。鄙語(yǔ)有云："六十年代淘米洗菜，七十年 代飲水灌溉，八十年代水質(zhì)變壞，九十年代魚蝦絕代。"可見我國(guó)水污染的治理已經(jīng)刻不容 緩。在名目繁多的污染物中，重金屬污染物和類雌激素物質(zhì)，如雙酚A，尤其引人注目。
[0003] 重金屬離子是水體中重要的一類污染物，主要包括砷、鉛、汞、鉻、鎘、鋇等，其特點(diǎn) 是：濃度低、毒性大、容易沿著"地下水一土壤一農(nóng)作物一牲畜一人"進(jìn)行傳遞，最終在人身 上發(fā)生富集。其中砷是非金屬元素，但其在周期表分界線附近，具有一定的金屬性，因此習(xí) 慣上也把它列為重金屬污染物之一。二十世紀(jì)以來(lái)發(fā)生過(guò)多起和重金屬有關(guān)的重大污染事 件，如日本的水俁?。ㄓ袡C(jī)汞），痛痛?。ㄦk大米）等，教訓(xùn)深刻。
[0004] 另一種引人注目的污染物是雙酚A。其系統(tǒng)命名為2,2_二（4-羥基苯基）丙烷， 結(jié)構(gòu)式如式1所示：
[0005]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氧化石墨烯的制備方法，其包括以下步驟： (1) 在攪拌下，將天然石墨、硝酸鈉與高錳酸鉀加入到濃硫酸中，其中天然石墨與高錳 酸鉀的質(zhì)量比為1:1. 5至1:6,在0-4°C繼續(xù)攪拌下反應(yīng)2h ;升溫至35±5°C，繼續(xù)攪拌并保 溫反應(yīng)20-40min ;升溫至90-95°C，繼續(xù)攪拌并保溫反應(yīng)15-30min ; (2) 在步驟（1)得到的混合液中加入過(guò)氧化氫，離心后將上清液用稀鹽酸洗滌并離心 直至上清液中檢測(cè)不出硫酸根離子，再用純水洗滌并離心至上清液呈中性； (3) 將步驟（2)得到的液體在-20至-25°C下冷凍干燥2-4天，得到所述的氧化石墨烯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，先將硝酸鈉加入到濃硫酸中，待溶解并冷卻 至0-4°C后，再加入天然石墨和高錳酸鉀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述天然石墨與所述硝酸鈉的質(zhì)量比為 1:1〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述天然石墨的粒徑為325-500目。
5. -種氧化石墨烯，其是由權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法所制備得到的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧化石墨烯，其表面具有含氧的極性基團(tuán)。
7. 權(quán)利要求5或6所述的氧化石墨烯用于去除水中污染物的用途。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途，所述污染物包括重金屬和雙酚A。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氧化石墨烯及其制備方法與用途。該氧化石墨烯的制備方法包括以下步驟：在攪拌下，將天然石墨、硝酸鈉與高錳酸鉀加入到濃硫酸中，在0-4℃繼續(xù)攪拌下反應(yīng)2h；升溫至35±5℃，繼續(xù)攪拌并保溫反應(yīng)20-40min；升溫至90-95℃，繼續(xù)攪拌并保溫反應(yīng)15-30min；然后加入過(guò)氧化氫，離心后將上清液用稀鹽酸洗滌并離心直至上清液中檢測(cè)不出硫酸根離子，再用純水洗滌并離心至上清液呈中性；冷凍干燥后，得到所述的氧化石墨烯。本發(fā)明還提供該氧化石墨烯用于去除水中污染物的用途。本發(fā)明提供的氧化石墨烯能夠快速、高效吸附水中BPA和重金屬離子等污染物，使處理后的水質(zhì)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
【IPC分類】C01B31-04
【公開號(hào)】CN104609399
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410836557
【發(fā)明人】崔昕毅, 繆峰, 夏栩笙
【申請(qǐng)人】南京大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月29日