[發明專利]一種在石材表面附著石墨烯光催化劑的方法

有效

• 申請號: 201810863002.1
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN108993603B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 仇健;許亮;陳虹;范慧軍;繆志強
• 申請（專利權）人: 江蘇雙良環境科技有限公司;江陰雙良石墨烯光催化技術有限公司
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;B01J31/38;B01J35/02;C02F1/30
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明公開了一種在石材表面附著石墨烯光催化劑的方法，包括基底石清洗、配置基底石預處理液、基底石預處理、配置石墨烯光催化劑溶液、基底石鍍膜、烘干6個步驟，該方法操作簡單，采用該方法處理的石材不僅可以作為觀賞石美化水面景觀，還具有凈化水質的功能，且該石材可以重復使用，布放簡單，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，具體設計一種在石材表面附著石墨烯光催化劑的方法。

背景技術

近20年來，隨著我國經濟的快速發展，對湖泊資源的開發、利用規模和速度都大大加強，影響了湖泊的自然進化過程，對湖泊生態系統造成嚴重的破壞。隨著我國社會經濟和城市化進程的快速發展，湖泊水環境污染問題日益突出。根據全國水資源綜合規劃評價成果，全國84個代表性湖泊營養狀況評價結果表明：全年有44個湖泊呈富營養化狀態，占評價湖泊總數的52.4％，其余湖泊均為中營養狀態。湖泊保護與污染治理已成為我國環境保護的重點，加大污染源控制在一定程度上遏制了污染和生態環境惡化的勢頭，但根據國家的經濟發展和未來規劃，湖泊污染和退化的形勢不容樂觀。

目前，石墨烯光催化技術用于污水治理是研究的熱點，其治污原理是利用可見光恢復水體自凈化，自然光為唯一光源，無需動力裝置，無需投加化學試劑或生物菌種。但石墨烯光催化劑的投放方式是目前污水治理的瓶頸。現行多采用石墨烯光催化網進行河道或湖泊的污水治理，即以聚丙烯纖維為基材，通過獨特涂覆工藝負載多層石墨烯光催化劑而成，可用于水體凈化、空氣凈化等，尤其適用于城市黑臭水體的治理，可對水體中有毒有機物進行分解，除臭，增加水體含氧量，與其他治理技術兼容性強，材料綠色環保，并且可以循環使用。但存在石墨烯光催化網安裝方式繁瑣，在河道或景觀湖泊中布放石墨烯光催化網會阻礙河道交通等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺陷，提供一種在石材表面附著石墨烯光催化劑的方法，該方法操作簡單，采用該方法處理的石材不僅可以作為觀賞石美化水面景觀，還具有凈化水質的功能，且該石材可以重復使用，布放簡單，具有廣泛的應用前景。

為實現上述目的，本發明的技術方案提供了一種在石材表面附著石墨烯光催化劑的方法，包括如下步驟：

S1：基底石清洗，分別采用丙酮、去離子水對基底石進行超聲波清洗15-30min，取出基底石后用清水沖洗數次，然后將基底石在烘干房內采用40～50℃熱風烘干，烘干時間為0.5～1h；

S2：配置基底石預處理液，分別向預處理池中加入體積比為7∶3濃硫酸和雙氧水，濃硫酸和雙氧水加入量為預處理池體積的1/2～1/3，攪拌均勻；

S3：基底石預處理，將步驟S1處理后的基底石放入預處理池中，處理30min，將基底石取出，用清水沖洗干凈，并將基底石在烘干房內采用40～50℃熱風烘干，烘干時間為0.5～1h，然后將基底石保存在無水乙醇溶液中；

S4：配置石墨烯光催化劑溶液：將石墨烯光催化劑粉末與無水乙醇配置成溶液，并加熱使石墨烯光催化劑溶液溫度保持在45～60℃，在攪拌狀態下，將加熱至50℃的鋁基交聯劑溶液滴加到石墨烯光催化劑溶液中，將聚陰離子纖維素溶液滴加到石墨烯光催化劑溶液中，攪拌均勻，得石墨烯光催化劑溶液，其中石墨烯光催化劑含量為石墨烯光催化劑溶液總重量的55～70％，鋁基交聯劑含量為石墨烯光催化劑溶液總重量的0.2～3％，聚陰離子纖維素的含量為石墨烯光催化劑溶液總重量的0.1～2％；

S5：基底石鍍膜，將預處理后的基底石浸入石墨烯光催化劑溶液中，停留2～3min，提起基底石并將石墨烯光催化劑溶液攪拌均勻，重復操作3～5次；

S6：烘干，將經過石墨烯光催化劑溶液鍍膜處理后的基底石自然風干成膜，然后在烘干房內采用50～70℃熱風烘干，烘干時間為20～30h。

優選地，所述基底石為上水石、鵝卵石、花崗巖、大理石和石灰石中的一種。