The invention belongs to the field of environmental functional materials and water treatment technology, in particular to a modified three-dimensional graphene composite material and its preparation method and application. In this method, polyacrylamide, beta cyclodextrin and graphene oxide were mixed, and then modified three-dimensional graphene composites were synthesized by one-step chemical reduction method. The material has three-dimensional pore structure and abundant functional group structure, which avoids the agglomeration of two-dimensional graphene, and can significantly improve the adsorptive performance of the adsorbent for antibiotics in water. The preparation method is simple, the conditions are mild, the modified materials used belong to green chemical reagents, the whole process does not produce secondary pollution, and the prepared adsorbent has no harmful effect on the environment. The material can be used to remove ciprofloxacin from water with low cost and high removal rate of 73.63%. The three-dimensional graphene used can be easily and rapidly separated from the solution and easy to be recycled.
【技术实现步骤摘要】
一种改性三维石墨烯复合材料及其制备方法与应用
本专利技术属于环境功能材料和水处理
,具体涉及一种改性三维石墨烯复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
抗生素是世界上用量最大的药物之一,已被广泛地用于治疗人和动物的各种非病毒感染,而且也常被添加到动物饲料中以促进其生长。研究表明,大部分抗生素进入机体后不能被完全吸收,约40%~90%的抗生素以母体或代谢物的形式随粪尿排出体外,然后通过各种渠道进入水体和土壤中,对生态环境系统和人类健康造成巨大危害。尤其对于水体中的抗生素污染,研究其抗生素的去除对保护人类健康具有重要意义。目前水体中抗生素的去除主要通过物理化学方法,包括化学氧化法、生物降解法、电催化法,光催化降解法、膜分离法和吸附法等。其中,吸附法因操作简单安全、高效及成本低等优点而被广泛应用。吸附法的关键在于高效、环保且价廉的吸附材料。石墨烯(graphene)是一种由单层碳原子紧密堆积而成的二维新型碳纳米材料。其由于具有良好的机械强度、高比表面积、优越的热稳定性等特点,因此是较好的吸附材料。然而,单层二维石墨烯容易通过其之间的π-π键作用发生团聚,极大降低了材料的吸附效果。
技术实现思路
为克服现有技术的缺点和不足,本专利技术的首要目的在于提供一种改性三维石墨烯复合材料的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供由上述制备方法得到的改性三维石墨烯复合材料。本专利技术的再一目的在于提供上述改性三维石墨烯复合材料的应用。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:一种改性三维石墨烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯分散在水中,得到氧化石墨烯溶液 ...
【技术保护点】
1.一种改性三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯分散在水中,得到氧化石墨烯溶液;(2)将氧化石墨烯溶液与聚丙烯酰胺溶液混合均匀,加入β‑环糊精,搅拌均匀,得到混合溶液;(3)向混合溶液中加入还原剂,搅拌均匀,得到反应溶液,加热反应,得到黑色圆柱体状物质,过滤,水洗,干燥,得到所述改性三维石墨烯复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种改性三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯分散在水中,得到氧化石墨烯溶液;(2)将氧化石墨烯溶液与聚丙烯酰胺溶液混合均匀,加入β-环糊精,搅拌均匀,得到混合溶液;(3)向混合溶液中加入还原剂,搅拌均匀,得到反应溶液,加热反应,得到黑色圆柱体状物质,过滤,水洗,干燥,得到所述改性三维石墨烯复合材料。2.根据权利要求1所述的改性三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的氧化石墨烯溶液的浓度为1~3mg/mL;步骤(2)中所述的聚丙烯酰胺溶液的浓度为0.4~0.6wt%。3.根据权利要求2所述的改性三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的氧化石墨烯溶液与聚丙烯酰胺溶液的混合按体积比2:1~4:1配比。4.根据权利要求1所述的改性三维石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的混合溶液中的氧化石墨烯与β-环糊精的质量比为1:3~1:5。5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄少斌,刘颖,赵雪松,张永清,黄俊,
申请(专利权)人:华南理工大学,深圳市绿恩环保技术有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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