[發明專利]一種多層氧化石墨烯改性微生物載體的制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110044147.0
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112897705B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 籍國東;王亞芹
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C08J3/28;C08L75/04
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

1.一種多層氧化石墨烯改性微生物載體的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，通過紫外燈對第一后處理的聚氨酯載體，進行照射，得到第一中間產物；所述照射的時間為30～60min，通過所述照射，所述聚氨酯中的酰胺鍵斷裂，羧酸基團形成，得到所述第一中間產物；

步驟2，配置6wt％的硅烷偶聯劑乙醇溶液，超聲震蕩10min，使溶液充分分散；

步驟3，通過高錳酸鉀和過氧化氫，對石墨粉進行氧化，得到氧化石墨烯；

步驟4，將所述第一中間產物放入所述硅烷偶聯劑乙醇溶液中并完全浸沒，置于40℃的反應溫度下攪拌反應12h；反應結束后用去離子水洗滌，干燥，得到第二中間產物；

步驟5，用NaOH配置pH＝8.5的乙醇溶液，并向所述乙醇溶液中加入所述氧化石墨烯，置于超聲波清洗器中震蕩30min，分散均勻，得到氧化石墨烯分散液；

步驟6，將所述第二中間產物置于所述氧化石墨烯分散液中，置于恒溫磁力攪拌器上反應，并對反應結束后所得的固體產物進行超聲清洗、干燥，得到多層氧化石墨烯改性微生物載體。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，在所述步驟1中，所述第一后處理包括：

將聚氨酯海綿放入超聲波清洗器中震蕩洗滌，再用去離子水清洗，得到潔凈的聚氨酯載體；

將潔凈的聚氨酯載體置于烘箱中干燥，得到潔凈、干燥的聚氨酯載體。

3.根據權利要求2所述方法，其特征在于，所述震蕩洗滌的時間為30～40min。

4.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟3，包括：

將9:1硫酸/磷酸混合溶液與石墨粉進行混合，得到第一混合溶液；

將所述第一混合溶液置于冰水浴中，并向所述第一混合溶液中加入高錳酸鉀，攪拌，得到第二混合溶液；

將所述第二混合溶液置于50℃條件下，攪拌反應12h，得到第一反應體系；

向所述第一反應體系中加入冰水并置于冰水浴中冷卻；

向冷卻后的第一反應體系中加入過氧化氫溶液，直至第一反應體系的混合液變為亮黃色，得到第二反應體系；

對所述第二反應體系進行第二后處理，得到氧化石墨烯。

5.根據權利要求4所述方法，其特征在于，所述石墨粉與所述高錳酸鉀的質量比為1:6；

所述第一反應體系與所述冰的體積比為1:1；

所述過氧化氫溶液的質量分數濃度為0.5％；

所述第二后處理包括：對所述第二反應體系進行高速離心，得到沉淀物，再依次用去離子水、10％鹽酸、無水乙醇對所述沉淀物進行離心洗滌，接著在50℃條件下對洗滌后的沉淀物進行真空干燥。

6.根據權利要求1所述方法，其特征在于，在所述步驟5中，所述氧化石墨烯分散液的濃度為0.2～1.0mg/mL。

7.根據權利要求1所述方法，其特征在于，在所述步驟6中，所述反應的反應溫度60℃，反應時間為24h；

所述干燥的溫度為40℃；

所述超聲清洗的清洗劑包括去離子水。

8.一種多層氧化石墨烯改性微生物載體的應用，其特征在于，將上述權利要求1～7中任意一項所述多層氧化石墨烯改性微生物載體應用于污水處理中；或

將上述權利要求1～7中任意一項所述多層氧化石墨烯改性微生物載體應用于微生物固化中。