[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用NH3·H2O-(NH4)2SO4溶液制備磁性氧化石墨烯的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710985962.0 | 申請(qǐng)日： | 2017-10-20 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN107814381B | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-05-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 章峻;王達(dá)煒;沈健;何磊;馮福玲;莫宏;司玲 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 南京師范大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C01B32/198 | 分類(lèi)號(hào)： | C01B32/198;C01G49/08 |
| 代理公司： | 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 李靜 |
| 地址： | 210024 江*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 氧化石墨烯 溶液制備 氧化石墨烯溶液 制備氧化石墨 超聲條件 溶液混合 鐵鹽溶液 有效結(jié)合 超聲 生產(chǎn)工藝 制備 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用NH3·H2O?(NH4)2SO4溶液制備磁性氧化石墨烯的方法，包括制備氧化石墨烯溶液，將氧化石墨烯溶液、鐵鹽溶液及NH3·H2O?(NH4)2SO4溶液混合，升溫至50～70℃，隨后超聲條件下升溫至70～90℃，制得磁性氧化石墨烯。本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)為利用超聲與NH3·H2O?(NH4)2SO4溶液兩者有效結(jié)合，穩(wěn)定了生產(chǎn)工藝，操作簡(jiǎn)便，制備出性能優(yōu)越的磁性氧化石墨烯。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種制備磁性氧化石墨烯的方法，尤其涉及一種利用 NH3·H2O-(NH4)2SO4溶液制備磁性氧化石墨烯的方法，屬于氧化石墨烯領(lǐng)域。
背景技術(shù)
當(dāng)今社會(huì)，隨著現(xiàn)代工業(yè)飛速發(fā)展，水源污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重，已嚴(yán)重影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人們生活品質(zhì)的提高。特別是有機(jī)溶劑和重金屬離子等有毒物質(zhì)對(duì)水質(zhì)的破壞作用更加嚴(yán)重，已引起了多起事故的發(fā)生，并對(duì)民眾的身體健康造成了極大的危害。
氧化石墨烯是一種擁有很大的比表面積和大量活性反應(yīng)基團(tuán)的二維碳材料，對(duì)很多有機(jī)溶劑和重金屬離子具有很強(qiáng)的吸附能力，被認(rèn)為是消除水中有毒物質(zhì)，凈化水質(zhì)的主要備選物之一。然而，單純的氧化石墨烯產(chǎn)品雖然具有很強(qiáng)的吸附能力，但其微小的尺寸，使其在回收再利用方法造成了很大的困難。以鐵磁性物質(zhì)四氧化三鐵修飾氧化石墨烯，賦予其磁性，是解決上述回收問(wèn)題行之有效的手段。因此，合成品質(zhì)上佳的磁性氧化石墨烯對(duì)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域具有重要意義。
磁性氧化石墨烯合成過(guò)程中，穩(wěn)定的pH值對(duì)磁性氧化石墨烯的產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品穩(wěn)定性至關(guān)重要。但在傳統(tǒng)的磁性氧化石墨烯制備中，人們大多使用NaOH 或NH3·H2O創(chuàng)造必要的堿性條件，但在合成過(guò)程中，由于氫氧根離子的不斷消耗，體系的pH值也會(huì)隨之下降，從而導(dǎo)致磁性氧化石墨烯的品質(zhì)劣化和產(chǎn)品性能的不穩(wěn)定，并造成磁性氧化石墨烯工業(yè)化生產(chǎn)的難以實(shí)施。
目前，本領(lǐng)域有技術(shù)人員在磁性氧化石墨烯的合成中會(huì)使用超聲手段，但超聲是在氧化石墨加載四氧化三鐵之前連續(xù)進(jìn)行的，其作用也只是在一定程度上提高氧化石墨烯的分散和解離效果，這種方法僅僅只是一種單純的物理分散解離方法，無(wú)法實(shí)現(xiàn)四氧化三鐵對(duì)氧化石墨烯的修飾或修飾效果較差。此外，目前使用超聲反應(yīng)器仍在存在諸多難題，例如反應(yīng)液對(duì)超聲反應(yīng)器探頭的腐蝕破壞，不適合通過(guò)滴加原料等維持反應(yīng)液pH的開(kāi)放式體系，需要外接熱源對(duì)反應(yīng)溫度進(jìn)行調(diào)控等。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種利用NH3·H2O-(NH4)2SO4溶液穩(wěn)定制備磁性氧化石墨烯的方法，該方法能夠促進(jìn)氧化石墨烯解離成二維片層結(jié)構(gòu)，使得四氧化三鐵插入氧化石墨烯的層間，原位合成四氧化三鐵并賦予氧化石墨烯磁性。
技術(shù)方案：本發(fā)明利用NH3·H2O-(NH4)2SO4溶液制備磁性氧化石墨烯的方法，包括制備氧化石墨烯溶液，將該氧化石墨烯溶液、鐵鹽溶液及 NH3·H2O-(NH4)2SO4溶液混合，升溫至50～70℃，隨后超聲條件下升溫至 70～90℃，制得磁性氧化石墨烯。
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