[發明專利]一種GO/PVA復合水凝膠的制備方法

在審

• 申請號: 202011124351.5
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112246233A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 程龍;王少富
• 申請（專利權）人: 程龍
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/30
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本發明公開了一種污水處理材料的制備方法，主要是氧化石墨烯/聚乙烯醇復合水凝膠材料，制備方法包括下述步驟：首先，在一定溫度下，將氧化石墨烯(GO)和氯化鐵(FeCl₃·6H₂O)、氯化亞鐵(FeCl₂·4H₂O)、氯化銅(CuCl₂·6H₂O)加入去離子水中，加入NaOH調節溶液PH，之后在80℃攪拌，得到的產物洗滌干燥后，加入聚乙烯醇(PVA)溶液中，一定溫度下攪拌，之后加入飽和Na₂SO₄溶液，靜置36h，得到負載鐵銅氧化物的GO/PVA復合水凝膠。所述方法成本低、操作簡單、高效節能，得到的材料具有很好的吸附性和比表面積。

技術領域

本發明涉及一種GO/PVA復合水凝膠的制備方法，具體地說，是涉及一種具有良好吸附性和超高比表面積的一種負載鐵銅氧化物的GO/PVA復合水凝膠的制備方法。

背景技術

隨著工業快速發展，工業廢水大量排放，水污染問題日益嚴重。廢水中含有的大量有毒染料、重金屬離子、有機溶劑等污染物嚴重破壞了生態環境，威脅人類健康，因此必須被嚴格除去。物理吸附法作為一種成本低、操作簡單、效果良好的水處理工藝，不僅可以脫色，還可以吸附重金屬離子、有機溶劑等污染物質，適合日益復雜的廢水處理，具有廣闊的應用前景，而吸附法處理廢水的關鍵在于吸附劑，尋找一種高效、可循環、無污染的功能性吸附劑成為目前的研究熱點。石墨烯材料由于具有比表面積大、化學穩定性好、可修飾性強、強度高等優勢，不僅能夠吸附水中的有機溶劑、重金屬離子等物質，還可作為催化劑的載體，催化污染物降解，通過在石墨烯上負載金屬化合物，可以增強它的吸附性和循環使用性，同時與金屬化合物復合不僅吸附性好還具有一定的吸附選擇性，將石墨烯與聚合物混合成凝膠，能夠有效提升其對油脂、烷烴類有機溶劑的吸附性。因此作為水處理材料，負載金屬化合物石墨烯凝膠的應用前景值得人們期待。

發明內容

本發明的目的在于提供一種負載鐵銅氧化物的GO/PVA復合水凝膠的制備方法，其特征在于，所述負載鐵銅氧化物的GO/PVA復合水凝膠是由氧化石墨烯、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化銅、氫氧化鈉、聚乙烯醇、硫酸鈉和去離子水制備而成。所述復合水凝膠可用作污水處理材料，制備方法包括下述步驟：

(1)量取100-200ml去離子水加入圓底燒瓶中，加入1-2g氧化石墨烯，超聲分散，之后將其置于80℃下恒溫水浴；

(2)在N₂氣氛下，向步驟(1)中溶液加入氯化亞鐵、氯化鐵和氯化銅，磁力攪拌1h；

(3)在磁力攪拌下向上述步驟(2)中溶液滴加3mol/L的NaOH溶液，調節溶液PH至9-10；繼續攪拌，反應結束后自然冷卻到室溫，之后將產物用去離子水清洗至中性，真空干燥8-12h；

(4)稱取一定量PVA加入去離子水中，在95℃下攪拌溶解，配置成水溶液，將步驟(3)產物加入上述溶液中，在95℃下攪拌3-5h，之后加入飽和Na₂SO₄溶液，室溫放置36h，將溶液中懸浮物取出，用去離子水洗凈，干燥。

優選的，所述步驟(2)中加入氯化亞鐵、氯化鐵和氯化銅的質量比為1:(1.5-3):(0.75-1)。

優選的，所述步驟(3)中攪拌時間為3-5h。

優選的，所述步驟(4)中PVA水溶液的濃度為5wt％-20wt％。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果如下：