[發(fā)明專利]谷氨酸修飾的碳納米管復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810545851.2
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108636363B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設計）人: 晏銘;宋彪;曾光明;龔繼來;譚婷院;張鵬;曹偉成;李娟;唐旺旺;馮浩鵬
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30;C02F101/20
• 代理公司: 43008 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 何文紅

1.一種谷氨酸修飾的碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對碳納米管進行氧化處理；

S2、采用1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺溶液對步驟S1中經(jīng)氧化處理的碳納米管進行活化，加入N-羥基丁二酰亞胺溶液進行反應，得到活性碳納米管中間體；

S3、將步驟S2中的活性碳納米管中間體和谷氨酸溶液混合進行反應，得到谷氨酸修飾的碳納米管復合材料；

所述谷氨酸修飾的碳納米管復合材料包括碳納米管，所述碳納米管表面修飾有谷氨酸；所述谷氨酸修飾的碳納米管復合材料中羧基的質(zhì)量含量為2%～3%。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述活化為將步驟S1中經(jīng)氧化處理的碳納米管與1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺溶液混合，攪拌均勻；所述反應為在60℃～80℃下以轉(zhuǎn)速為120rpm～200rpm攪拌1h～2h。

3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述經(jīng)氧化處理的碳納米管、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺溶液和N-羥基丁二酰亞胺溶液的質(zhì)量體積比為0.5g～1g∶10mL∶10mL；所述1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺溶液的濃度為0.05M～0.10M；所述N-羥基丁二酰亞胺溶液的濃度為0.05M～0.10M。

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述活性碳納米管中間體和谷氨酸溶液的體積比為1.2∶1；所述谷氨酸溶液的濃度為5g/L～10g/L。

5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述反應為在60℃～80℃下以轉(zhuǎn)速為120rpm～200rpm攪拌4h～6h。

6.根據(jù)權利要求1～5中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述氧化處理為：將碳納米管與濃硫酸和濃硝酸的混合酸液混合，超聲處理，加熱煮沸，過濾，洗滌，干燥；所述濃硫酸和濃硝酸的混合酸液中濃硫酸與濃硝酸的體積比為3∶1；所述超聲處理的時間為30min～60min；所述加熱煮沸后保持4h～6h；所述洗滌采用的是超純水；所述洗滌的次數(shù)為3次～5次；所述干燥為真空干燥；所述真空干燥的時間為12h～18h。

7.一種如權利要求1～6中任一項所述的制備方法制得的谷氨酸修飾的碳納米管復合材料在吸附水體中染料和/或重金屬中的應用。

8.根據(jù)權利要求7所述的應用，其特征在于，包括以下步驟：將谷氨酸修飾的碳納米管復合材料與含染料和/或重金屬的水體混合進行振蕩處理，完成對水體中染料和/或重金屬的吸附處理；所述谷氨酸修飾的碳納米管復合材料與含染料和/或重金屬的水體的質(zhì)量體積比為0.05g～0.5g∶1L。

9.根據(jù)權利要求8所述的應用，其特征在于，所述含染料和/或重金屬的水體中，染料為亞甲基藍，重金屬為鉛；所述含染料的水體中染料的初始濃度為1mg/L～10mg/L；所述含重金屬的水體中鉛的初始濃度為25mg/L～200mg/L；所述振蕩處理的溫度為20℃～30℃；所述振蕩處理的轉(zhuǎn)速為150 rpm～240rpm；所述振蕩處理的時間為24h～48h。