一种氧化石墨烯净水滤芯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化石墨烯净水滤芯的制备方法，所述的氧化石墨烯净水滤芯包括滤管、填充在滤管内部的滤芯层、以及包围在所述滤管外表面的保护层，所述滤管为氧化石墨烯滤管，所述保护层为无纺布保护层，所述滤芯层为高纯铜锌合金层；所述的制备氧化石墨烯净水滤芯的方法，工艺简单，所需原料来源广泛；该氧化石墨烯净水滤芯不仅可以有效的滤除水中的重金属离子，还可以更好地抑制细菌等微生物的滋生；净水效果好，使用寿命长，适用于家用净水设备。

【技术实现步骤摘要】

 本专利技术涉及饮用水净化
，具体是一种氧化石墨净水滤芯的制备方法。
技术介绍
伴随着社会经济的快速发展，水环境污染和水资源短缺问题日益突出，重金属由于其毒性高、不易降解并且易在生物体内富集，成为水体污染中的重要污染物；饮用水卫生事件时有发生，特别是重金属离子污染，严重影响人体健康，因此饮用水的安全卫生已引起社会各界的高度重视；一般的净水装置净化方式单一，仅能在一定程度上解决水的色度、浊度等轻度污染，对重金属离子的去除效果较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种氧化石墨烯净水滤芯，它不仅可以有效的滤除水中的重金属离子，还可以更好地抑制细菌等微生物的滋生；结构简单，使用寿命长，适用于家用净水设备。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：所述的氧化石墨烯净水滤芯，包括滤管、填充在滤管内部的滤芯层、以及包围在所述滤管外表面的保护层，其特征在于：所述滤管为氧化石墨烯滤管，所述保护层为无纺布保护层，所述滤芯层为高纯铜锌合金层；氧化石墨烯滤管采用氧化石墨烯，氧化石墨烯作为碳纳米材料，其理论表面积高达2900 m2/g，对铅的吸附容量可达800～1080mg/g，而现有技术的滤管材料对铅的最大吸附容量一般仅为180mg/g。另外，氧化石墨烯滤管的交换和洗脱速度都比现有技术水处理装置快，可使水得到深度净化。同时，由于其较大的交换容量，在处理同剂量的水时，所需滤芯层的填料填充量少，其滤芯层体积相应的比使用其它材料的滤芯层体积小，且吸附性更强；本专利技术所述的氧化石墨烯净水滤芯的制备方法，包括以下工艺步骤：（a）制备氧化石墨烯，采用化学氧化法制备得到氧化石墨浆料，然后加入冰水混合物稀释后搅拌均匀，加入双氧水去除溶液中残留的氧化剂，反应完毕后经洗涤、干燥得到氧化石墨烯；（b）制备氧化石墨烯滤管，将氧化石墨烯粉末与聚丙烯粉末按照6:1的质量比均匀混合后装入滤管模具；然后将所述滤管模具逐渐升温达到200℃；在压力范围10～30MPa下对滤管模具加压15～30min，冷却脱模制得氧化石墨烯滤管；（c）制备氧化石墨烯净水滤芯，在氧化石墨烯滤管中空部分填充高纯铜锌合金填料，构成所述芯体层，在所述氧化石墨烯滤管外铺设无纺布，构成其无纺布保护层，得到氧化石墨烯净水滤芯。本专利技术的有益效果是：(1)、本专利技术的一种氧化石墨烯净水滤芯，其中的滤管采用氧化石墨烯为原料，显著增强了对水中有害物质的去除能力，尤其是重金属离子；由于氧化石墨烯吸附容量大，在处理同剂量的水时，所需滤芯层的填料填充量少，其滤芯层体积比相应的使用其它材料的滤芯层体积小，且吸附性更强；(2)、氧化石墨烯配合高纯铜锌合金净水材料搭配，可以更好地抑制细菌等微生物的滋生；(3)、本专利技术的氧化石墨烯净水滤芯结构简单轻巧，净水效果好，使用寿命长；适用于家用净水设备，包括水龙头净水器、净水壶等净水设备。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本实施例所述的一种氧化石墨净水滤芯，按以下步骤进行制备：1、制备氧化石墨烯，将石墨溶于浓硫酸和浓磷酸的混合溶液中，加入高锰酸钾后于40℃反应10小时，然后加入上述混合溶液体积2倍的冰水，搅拌均匀冷却到室温，再加入石墨质量3倍的过氧化氢溶液还原，反应完毕经洗涤、干燥，制得氧化石墨烯。2、制备氧化石墨烯滤管，将1.5g氧化石墨烯粉末与聚丙烯粉末按照6:1的质量比均匀混合后装入滤管模具；然后将上述滤管模具逐渐升温达到200℃；在压力范围10～30MPa下对滤管模具加压20min，冷却脱模制得氧化石墨烯滤管。3、制备氧化石墨烯净水滤芯，在氧化石墨烯滤管中空部分填充高纯铜锌合金填料，在氧化石墨烯滤管外加上无纺布保护层，得到氧化石墨烯净水滤芯。将上述方法制备的氧化石墨烯净水滤芯放入净水器中，对饮用水中重金属离子的去除效果见下表：重金属处理方式砷镉铅铬汞处理前重金属浓度(ppm)0.10.020.10.050.02活性炭去除效果(ppm)0.030.010.020.020.01活性炭50次的去除效果0.080.0160.070.040.015氧化石墨烯去除效果(ppm)0.0010.0010.0010.0050.001氧化石墨烯100次的去除效果0.00150.00130.00150.00580.0016以上仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，与本专利技术构思无实质性差异的各种工艺方案均在本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化石墨烯净水滤芯的制备方法，所述的氧化石墨烯净水滤芯包括滤管、填充在滤管内部的滤芯层、以及包围在所述滤管外表面的保护层，其特征在于：所述滤管为氧化石墨烯滤管，所述保护层为无纺布保护层，所述滤芯层为高纯铜锌合金层，所述的氧化石墨烯净水滤芯的制备方法，包括以下工艺步骤：（a）制备氧化石墨烯，采用化学氧化法制备得到氧化石墨浆料，然后加入冰水混合物稀释后搅拌均匀，并添加双氧水去除溶液中残留的氧化剂，反应完毕后经洗涤、干燥得到氧化石墨烯；（b）制备氧化石墨烯滤管，将氧化石墨烯粉末与聚丙烯粉末按照6:1的质量比均匀混合后装入滤管模具；然后将所述滤管模具逐渐升温达到200℃左右；在压力范围10～30MPa下对滤管模具加压15～30min，冷却脱模制得氧化石墨烯滤管；（c）制备氧化石墨烯净水滤芯，在氧化石墨烯滤管中空部分填充高纯铜锌合金填料，构成所述芯体层，在所述氧化石墨烯滤管外铺设无纺布，构成所述的无纺布保护层，得到氧化石墨烯净水滤芯。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯净水滤芯的制备方法，所述的氧化石墨烯净水滤芯包括滤管、填充在滤管内部的滤芯层、以及包围在所述滤管外表面的保护层，其特征在于：所述滤管为氧化石墨烯滤管，所述保护层为无纺布保护层，所述滤芯层为高纯铜锌合金层，所述的氧化石墨烯净水滤芯的制备方法，包括以下工艺步骤：
（a）制备氧化石墨烯，采用化学氧化法制备得到氧化石墨浆料，然后加入冰水混合物稀释后搅拌均匀，并添加双氧水去除溶液中残留的氧化剂，反应完毕后经洗涤、干燥得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明娟，孟良，靖暖暖，王圆圆，侯士峰，
申请(专利权)人：济宁利特纳米技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东;37