[發明專利]一種泡沫狀三維立體氧化石墨烯的制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910368381.1
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110104641B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 陳哲;王維雪;王蘇菲;黃強;張一飛
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: C01B32/198
• 分類號: C01B32/198;C02F1/28
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

1.一種用于吸附待吸附液中酚類有機污染物的泡沫狀三維立體氧化石墨烯的制備方法，其特征在于，包括以葡萄糖、氯化銨為原料，依次在惰性氣氛下進行高溫碳化、在氧化性氣氛下進行煅燒，制得泡沫狀三維立體氧化石墨烯的步驟；

所述高溫碳化反應的升溫過程為：從室溫以4℃/min升溫至250℃保持1小時，然后繼續升溫至900℃，并保持3～6小時；

所述煅燒溫度為150℃-450℃，煅燒時間為6～10小時；

所述泡沫狀三維立體氧化石墨烯為內含微孔結構的泡沫狀三維立體支撐結構；

采用葡萄糖為碳源，輔以發泡劑氯化銨，在惰性氣氛下煅燒獲得三維泡沫狀石墨烯前體，再經由簡單的二次煅燒氧化法進行適度氧化，以改善材料原本的疏水性，賦予三維立體結構的氧化石墨烯大量反應活性位點。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述葡萄糖與氯化銨質量配比為1:1～1:5。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述惰性氣氛為氬氣、氮氣或氦氣。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧化性氣氛為空氣、氧氣。

5.權利要求1-4任一項所述制備方法制備的泡沫狀三維立體氧化石墨烯，其特征在于，以泡沫狀三維立體氧化石墨烯總質量計，所述泡沫狀三維立體氧化石墨烯包括75.0-85.0wt.％碳、12.0-20.0wt.％氧、3.0-5.0wt.％氮三種元素。

6.權利要求5所述泡沫狀三維立體氧化石墨烯的應用，其特征在于，以所述泡沫狀三維立體氧化石墨烯為吸附劑，將吸附劑置于待吸附液中，用于吸附待吸附液中酚類有機污染物；

所述待吸附液中酚類有機污染物的濃度為10-180mg/L，吸附劑濃度為0.2g/L。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，所述酚類有機污染物為苯酚、鄰氯苯酚、對氯苯酚、2,4-二氯酚、雙酚A、2,4,6-三氯酚中的任意一種或多種。

8.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，所述泡沫狀三維立體氧化石墨烯在單吸附中對酚類有機污染物的去除率在10-20min內達到90％以上。

9.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，以正己烷為洗脫劑洗脫吸附有酚類有機污染物的吸附劑，使得泡沫狀三維立體氧化石墨烯再生，循環吸附-脫附的次數達到5次以上。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，5次吸附-脫附后，泡沫狀三維立體氧化石墨烯對酚類有機污染物的去除率仍達到90％以上。