[發明專利]一步法合成氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠及其對多種重金屬離子的電吸附去除

在審

• 申請號: 201610159049.0
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105668724A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 孔泳;徐斕;魏永
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C01B31/04;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 暫無信息
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1.一步法合成氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠及其對多種重金屬離子的電吸附去除，其特征在 于：步驟如下：

a、制備氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠：將氧化石墨烯超聲分散于去離子水中，超聲10～30min 使其分散均勻。待其分散均勻后加入L-半胱氨酸，攪拌使其分散均勻。然后將混合液在95℃ 的條件下進行水浴加熱2h。反應結束后，將反應產物置于蒸餾水中沉浸2～3天，然后冷凍 干燥，得到氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠材料；

b、制備氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠紙電極：將步驟a制得的氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠與預 先配制的聚乙烯醇溶液混合，形成糊狀的分散液，移取0.1～0.4mL的分散液均勻涂抹于硬紙 片上，冷凍干燥，得到氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠紙電極；

c、電化學法去除水中重金屬離子：配制重金屬離子溶液，量取重金屬離子溶液置于電吸 附容器中，將步驟b中制得的氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠紙電極對多種重金屬離子分別進行電 吸附實驗。電吸附重金屬離子實驗采用三電極體系，以紙電極為工作電極，鉑片電極為對電 極，甘汞電極為參比電極。同時使用電導率儀實時監測溶液電導率的變化，當電導率保持不 變時，即紙電極吸附達到平衡；

d、脫附再生使用后的電極：對于達到吸附飽和的氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠紙電極，撤去 電極上的電壓后，溶液的電導率恢復至接近初始值，實現電極的脫附再生。

2.根據權利要求1所述一步法合成氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠及其對多種重金屬離子的電 吸附去除，其特征是：所述步驟a中L-半胱氨酸與氧化石墨烯的質量比為3:1，反應溫度為 95℃，反應時間為2～4h。

3.根據權利要求1所述一步法合成氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠及其對多種重金屬離子的電 吸附去除，其特征是：所述步驟c中電吸附水中的多種重金屬離子分別為Pb²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺及Cu²⁺。