本發(fā)明涉及一種rgo-β-cd水凝膠吸附材料及其制備方法,屬于環(huán)境科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
水是人類最珍貴的資源之一,水孕育著人類。然而,人類的活動和工業(yè)化的發(fā)展已經(jīng)影響各種水體的質(zhì)量,威脅著人類的健康和破壞了生態(tài)的平衡。事實證明吸附法是一種簡單易行、成本低廉、效果顯著的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有吸附劑難分離,難回收利用等技術(shù)問題,本發(fā)明的目的是制備一種rgo-β-cd材料。本發(fā)明利用氧化石墨烯易于形成凝膠的性能,將環(huán)糊精接在氧化石墨烯上,再形成水凝膠,并且該吸附劑成本低廉,安全無毒,可回收利用。
本發(fā)明的技術(shù)原理如下介紹:氧化石墨烯上存在著羧基,而環(huán)糊精上存在著大量的羥基,利用氨水作為催化劑,將環(huán)糊精進行酯化反應(yīng)接在氧化石墨烯上。再將氧化石墨烯還原,進行水熱反應(yīng)制備水凝膠。
本發(fā)明的技術(shù)方案具體介紹如下。
本發(fā)明提供一種rgo-β-cd水凝膠吸附材料,其是由環(huán)糊精和氧化石墨烯形成的水凝膠。
本發(fā)明還提供一種上述rgo-β-cd水凝膠吸附材料的制備方法,具體步驟如下:
將氧化石墨溶液進行超聲處理制備氧化石墨烯后,向其中加入β-環(huán)糊精和25wt%氨水,然后室溫下攪拌20~40min,再加入抗壞血酸,在室溫下攪拌20~40min,得到混合溶液;最后將混合溶液在85~95℃的溫度下水浴反應(yīng)10~14h;反應(yīng)結(jié)束后用離子水浸泡,期間多次換水,即制備出rgo-β-cd水凝膠。
本發(fā)明中,氧化石墨烯的質(zhì)量體積比濃度為1~3mg/ml。
本發(fā)明中,β-環(huán)糊精、氧化石墨烯和25wt%氨水的投料比為(9~11)g:1g:(0.8~1.3)ml:(9~11)g。
和現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
(1)所用原料安全低毒,來源廣,價格低廉。原料反應(yīng)效率高,復(fù)合綠色化學(xué)的要求。
(2)制備過程時不產(chǎn)生對環(huán)境有污染的副產(chǎn)物,制備工藝簡單可行,成本低廉,制備過程綠色化,適于大批量生產(chǎn)。
(3)所制備的水凝膠材料一種氧化石墨烯與環(huán)糊精結(jié)合的三維立體材料,硬度高,不易松散,易于從水中分離,不會對水體造成二次污染,而且可回收利用。
附圖說明
圖1是實施例1得到的rgo-β-cd吸附材料的紅外光譜圖。
具體實施方式
下面的實施例是對本發(fā)明的進一步說明,而不是限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
一種rgo‐β‐cd材料,通過如下步驟的方法制備而成:
將60ml2mg/ml的氧化石墨溶液進行超聲處理2h制備氧化石墨烯,加入1.2gβ-環(huán)糊精(β-環(huán)糊精與氧化石墨烯的質(zhì)量比為10:1)和1.2ml氨水(質(zhì)量分數(shù)為25%),并在室溫下攪拌0.5h。再加入120mg抗壞血酸(與氧化石墨烯的質(zhì)量比為1:1),在室溫下攪拌0.5h。取2.5ml上述溶液于5ml燒杯中,置于水浴鍋中,90℃下水浴反應(yīng)12h。用其離子水浸泡兩天,期間多次換水,即可制備出rgo-β-cd水凝膠。圖1是實施例1得到的rgo-β-cd吸附材料的紅外光譜圖。
應(yīng)用實施例1
圖1為所制備的rgo-β-cd水凝膠,可看出該水凝膠結(jié)構(gòu)緊致,不易松散,具有很好的三維結(jié)構(gòu)。
綜上所述,本發(fā)明制備的rgo-β-cd水凝膠硬度高,易于從水中分離,不會對水體造成二次污染,而且可回收利用,實用性強。
以上所述僅是本發(fā)明的實施方式的舉例,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進和變型,這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。