一种氧化石墨烯-纤维素复合水凝胶的制备方法及应用技术

一种氧化石墨烯‑纤维素复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：1)将氧化石墨烯与4‑甲基吗啉‑N‑氧化物于100℃‑120℃下混合搅拌，制得氧化石墨烯悬浮液；将纤维素溶于4‑甲基吗啉‑N‑氧化物中，得到纤维素溶液；2)将所述氧化石墨烯悬浮液和所述纤维素溶液于100℃‑120℃下混合搅拌，制得混合液；3)对所述混合液凝固成型、洗涤，得到氧化石墨烯‑纤维素复合水凝胶。本发明专利技术的优点是：所制得的氧化石墨烯‑纤维素复合水凝胶具有三维网状结构，而且氧化石墨烯也有效提高了复合水凝胶的机械性能，其具有易于分离和回收的特点，对重金属离子的吸附效果较好，在环保领域具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学
，具体涉及一种氧化石墨烯-纤维素复合水凝胶的制备方法与应用。
技术介绍
环境污染特别是重金属离子污染已经严重威胁到人们的日常生活，人类和动物摄入重金属离子会在体内不断积累，从而严重危害了人类的身体健康。因此，从水溶液中移除重金属离子是现在处理水污染中的必要步骤。现有技术中存在多种方法来移除水溶液中的重金属离子，如化学沉淀法、膜分离法、离子交换与电化学法等。其中吸附法是去除重金属离子最有效的方法之一，并且适合处理大量的废水。吸附法是采用多孔吸附材料(吸附剂)去除废水中重金属离子的，目前常用的吸附剂有腐殖酸类吸附剂、炭类吸附剂、矿物吸附剂、高分子吸附剂、生物材料吸附剂等，如炭类吸附剂可为活性炭，生物材料吸附剂可为纤维素。近年来，纤维素作为地球上含量最丰富的天然高分子，具有可再生性、可利用性、无毒性、低消费、环境友好及良好的生物相容性、生物降解性等优异的性能而得到广泛的关注。纤维素是由葡萄糖组成的一种立体规整性的线性高分子多糖，主要是由无水葡萄糖残基通过β(1→4)糖苷键将D-吡喃葡萄糖连接起来，从化学结构上看，纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，分子内含有许本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化石墨烯‑纤维素复合水凝胶的制备方法，其特征在于步骤如下：1)将氧化石墨烯与4‑甲基吗啉‑N‑氧化物于100℃‑120℃下混合搅拌，制得氧化石墨烯悬浮液；将纤维素溶于4‑甲基吗啉‑N‑氧化物中，得到纤维素溶液；2)将上述氧化石墨烯悬浮液和纤维素溶液于100‑120℃下混合搅拌6‑8h，制得混合液；3)将上述混合液和去离子水按体积比为(4‑6)：1混合后静置8‑12h，得到凝固成型物，将所述凝固成型物用去离子水水洗至洗涤液中不含4‑甲基吗啉‑N‑氧化物为止，然后于‑40—‑60℃下冷冻干燥，制得氧化石墨烯‑纤维素复合水凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯-纤维素复合水凝胶的制备方法，其特征在于步骤如下：1)将氧化石墨烯与4-甲基吗啉-N-氧化物于100℃-120℃下混合搅拌，制得氧化石墨烯悬浮液；将纤维素溶于4-甲基吗啉-N-氧化物中，得到纤维素溶液；2)将上述氧化石墨烯悬浮液和纤维素溶液于100-120℃下混合搅拌6-8h，制得混合液；3)将上述混合液和去离子水按体积比为(4-6)：1混合后静置8-12h，得到凝固成型物，将所述凝固成型物用去离子水水洗至洗涤液中不含4-甲基吗啉-N-氧化物为止，然后于-40—-60℃下冷冻干燥，制得氧化石墨烯-纤维素复合水凝胶。2.根据权利要求1所述氧化石墨烯-纤维素复合水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，氧化石墨烯与4-甲基吗啉-N-氧化物的质量比为(0.01-0.08)：5；纤维素与4-甲基吗啉-N-氧化物的质量比为1：(15.6-24)。3.根据权利要求1所述氧化石墨烯-纤维素复合水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，氧化石墨烯悬浮液与纤维素溶液的质量比为1:(3-5)。4.根据权利要求1所述氧化石墨烯-纤维素复...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文江，周李，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津;12