一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法，包括以下方法步骤，a，制作氧化石墨烯溶液，对氧化石墨烯溶液进行充分过滤，去除杂质，保持纯度，加入水份，保持氧化石墨烯溶液的浓度在40‑500mg/l；b，然后将配置的氧化石墨烯溶液倒入需净化的水池内部，倒入的比例按体积为1：350；c，完成混合搅拌后，将水池进行密封，然后安装通气管，将通气管插入到水池内部，然后利用通气管向水池内部注入臭氧，臭氧的进气浓度为20‑45mg/L；d，配置催化溶液，将催化溶液按照1：165的比例缓慢注入水池内部。本发明专利技术有助于催化反应，提高了催化的效果，整个方法工艺成本较低，使用环保，在水资源净化领域具有重大的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法
本专利技术涉及水处理加工
，尤其是一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法。
技术介绍
水是由氢、氧两种元素组成的无机物，无毒。在常温常压下为无色无味的透明液体，被称为人类生命的源泉。水，包括天然水、河流、湖泊、大气水、海水、地下水等，蒸馏水是纯净水，人工制水通过化学反应使氢氧原子结合得到的水。水是地球上最常见的物质之一，是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要作用。它是一种狭义不可再生，广义可再生资源。随着工农业生产和城市现代化的迅速发展，环境污染口益严重，污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活,臭氧作为一种绿色，强氧化剂已经被广泛的应用到水处理过程中。但是由于臭氧具有选择性氧化的特性，以及与污染物的反应速率较低，在水处理领域中受到了限制。针对以上的问题，在此我们提出一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法。
技术实现思路
本专利技术为解决上述现象，采用以下改性的技术方案，一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法，包括以下方法步骤，a，制作氧化石墨烯溶液，对氧化石墨烯溶液进行充分过滤，去除杂质，保持纯度，加入水份，保持氧化石墨烯溶液的浓度在40-500mg/l；b，然后将配置的氧化石墨烯溶液倒入需净化的水池内部，倒入的比例按体积为1：350，然后将步骤c中加工完成的搅杆与电动机进行连接，通过电机带动搅杆转动，进行均匀搅拌，水温控制在10-45℃，流量45-80L/s；c，完成混合搅拌后，将水池进行密封，然后安装通气管，将通气管插入到水池内部，然后利用通气管向水池内部注入臭氧，臭氧的进气浓度为20-45mg/L，气体流量为0.6-1.2NL/min，持续注入臭氧；d，配置催化溶液，将催化溶液按照1：165的比例缓慢注入水池内部，充分混合搅拌30min，保持臭氧的注入，完成搅拌后，静止密封2h，完成处理。作为本专利技术的进一步优选方式，所述催化溶液重量百分浓度在14-28％，选择Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、Na2SiO3通过按照1.2:1.25:0.8:0.65:0.4的比例进行充分混合而成。作为本专利技术的进一步优选方式，所述催化溶液制作步骤包括，在冰水浴中放入大烧杯，并将Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、Na2SiO3按比例加入，然后加入100份H2O2，在磁力搅拌器上搅拌，放入温度计让其温度降至4℃左右，直到溶液无沉淀即可。作为本专利技术的进一步优选方式，所述氧化石墨烯分散液制作工艺步骤如下：S1、低温反应：量取23mL浓硫酸倒入烧杯，烧杯放入冰浴中冷却至4℃以下，称取1g石墨粉和0.5g硝酸钠放入烧杯，开启超声，1h以后缓慢加入3g高锰酸钾，关闭超声并开始搅拌，控制温度不超过10℃，反应时间共2h；S2、中温反应：把烧杯移至水浴锅，开启超声，水浴温度控制在38℃反应0.5h；S3、高温反应：把所得混合液缓慢加入约100mL的低温去离子水中，接着将以上混合液置于95℃水浴中反应30min，期间保持适度机械搅拌；S4、高温反应后加入60mL去离子水中止反应，随后加入25mL(30Vol％)的双氧水，待反应约15min后再加入40mL(10Vol％)的盐酸溶液溶解；S5、低速离心洗涤去除过量的酸及副产物，将洗涤后呈中性的氧化石墨分散于水中，超声振荡剥离40min，超声结束后在2500r/min转速下离心30min，上层液即是氧化石墨烯分散液。作为本专利技术的进一步优选方式，步骤d中，控制电动机的转速，先控制转速控制15-45r/min，倒入催化溶液，控制时间15min，然后进行充分匀速搅拌，搅拌转速设为180-420r/min，控制时间15min。作为本专利技术的进一步优选方式，步骤c中，在注入臭氧的过程中，保持温度在常温下进行。本专利技术利用氧化石墨烯这种新兴的碳材料作为水处理过程中的催化剂，与活性炭和碳纳米管相比，比表面积相对较大；与碳纳米管相比，价格低廉，原料易得；具有丰富含氧基团，水中分散效果良好，整个方法更加简便，而且取得了很好的净化效果，同时配置特殊的催化溶液，有助于催化反应，提高了催化的效果，整个方法工艺成本较低，使用环保，在水资源净化领域具有重大的意义。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种技术方案：一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法，包括以下方法步骤，a，制作氧化石墨烯溶液，对氧化石墨烯溶液进行充分过滤，去除杂质，保持纯度，加入水份，保持氧化石墨烯溶液的浓度在40-500mg/l；b，然后将配置的氧化石墨烯溶液倒入需净化的水池内部，倒入的比例按体积为1：350，然后将步骤c中加工完成的搅杆与电动机进行连接，通过电机带动搅杆转动，进行均匀搅拌，水温控制在10-45℃，流量45-80L/s；c，完成混合搅拌后，将水池进行密封，然后安装通气管，将通气管插入到水池内部，然后利用通气管向水池内部注入臭氧，臭氧的进气浓度为20-45mg/L，气体流量为0.6-1.2NL/min，持续注入臭氧；d，配置催化溶液，将催化溶液按照1：165的比例缓慢注入水池内部，充分混合搅拌30min，保持臭氧的注入，完成搅拌后，静止密封2h，完成处理。所述催化溶液重量百分浓度在14-28％，选择Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、Na2SiO3通过按照1.2:1.25:0.8:0.65:0.4的比例进行充分混合而成。所述催化溶液制作步骤包括，在冰水浴中放入大烧杯，并将Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、Na2SiO3按比例加入，然后加入100份H2O2，在磁力搅拌器上搅拌，放入温度计让其温度降至4℃左右，直到溶液无沉淀即可。所述氧化石墨烯分散液制作工艺步骤如下：S1、低温反应：量取23mL浓硫酸倒入烧杯，烧杯放入冰浴中冷却至4℃以下，称取1g石墨粉和0.5g硝酸钠放入烧杯，开启超声，1h以后缓慢加入3g高锰酸钾，关闭超声并开始搅拌，控制温度不超过10℃，反应时间共2h；S2、中温反应：把烧杯移至水浴锅，开启超声，水浴温度控制在38℃反应0.5h；S3、高温反应：把所得混合液缓慢加入约100mL的低温去离子水中，接着将以上混合液置于95℃水浴中反应30min，期间保持适度机械搅拌；S4、高温反应后加入60mL去离子水中止反应，随后加入25mL(30Vol％)的双氧水，待反应约15min后再加入40mL(10Vol％)的盐酸溶液溶解；S5、低速离心洗涤去除过量的酸及副产物，将洗涤后呈中性的氧化石墨分散于水中，超声振荡剥离40min，超声结束后在2500r/min转速下离心30min，上层液即是氧化石墨烯分散液。步骤d中，控制电动机的转速，先控制转速控制15-45r/min，倒入催化溶液，控制时间15min，然后进行充分匀速搅拌，搅拌转速设为180本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法，其特征在于：包括以下方法步骤，a，制作氧化石墨烯溶液，对氧化石墨烯溶液进行充分过滤，去除杂质，保持纯度，加入水份，保持氧化石墨烯溶液的浓度在40‑500mg/l；b，然后将配置的氧化石墨烯溶液倒入需净化的水池内部，倒入的比例按体积为1：350，然后将步骤c中加工完成的搅杆与电动机进行连接，通过电机带动搅杆转动，进行均匀搅拌，水温控制在10‑45℃，流量45‑80L/s；c，完成混合搅拌后，将水池进行密封，然后安装通气管，将通气管插入到水池内部，然后利用通气管向水池内部注入臭氧，臭氧的进气浓度为20‑45mg/L，气体流量为0.6‑1.2NL/min，持续注入臭氧；d，配置催化溶液，将催化溶液按照1：165的比例缓慢注入水池内部，充分混合搅拌30min，保持臭氧的注入，完成搅拌后，静止密封2h，完成处理。

【技术特征摘要】
1.一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法，其特征在于：包括以下方法步骤，a，制作氧化石墨烯溶液，对氧化石墨烯溶液进行充分过滤，去除杂质，保持纯度，加入水份，保持氧化石墨烯溶液的浓度在40-500mg/l；b，然后将配置的氧化石墨烯溶液倒入需净化的水池内部，倒入的比例按体积为1：350，然后将步骤c中加工完成的搅杆与电动机进行连接，通过电机带动搅杆转动，进行均匀搅拌，水温控制在10-45℃，流量45-80L/s；c，完成混合搅拌后，将水池进行密封，然后安装通气管，将通气管插入到水池内部，然后利用通气管向水池内部注入臭氧，臭氧的进气浓度为20-45mg/L，气体流量为0.6-1.2NL/min，持续注入臭氧；d，配置催化溶液，将催化溶液按照1：165的比例缓慢注入水池内部，充分混合搅拌30min，保持臭氧的注入，完成搅拌后，静止密封2h，完成处理。2.根据权利要求1所述的一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法，其特征在于，所述催化溶液重量百分浓度在14-28％，选择Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、Na2SiO3通过按照1.2:1.25:0.8:0.65:0.4的比例进行充分混合而成。3.根据权利要求2所述的一种利用氧化石墨烯催化臭氧的水处理方法，其特征在于，所述催化溶液制作步骤包括，在冰水浴中放入大烧杯，并将Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、Na2SiO3按比例加入，然后加入100份H2O2，在磁力搅拌器上搅拌，放入温度计让其温度降...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓杰，林颖，邹辉龙，
申请(专利权)人：珠海诚然科技服务有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44