The present invention discloses one kind of graphene oxide / quaternary amination polyethylene imine nano composite material, which comprises graphene oxide and a new kind of Quaternary polyethyleneimine. The invention also discloses a method for preparing graphene oxide / quaternized polyethyleneimine nano composite materials, including oxidation, Shi Moxi the quaternized polyethyleneimine and graphene oxide / quaternized polyethyleneimine nanocomposites were prepared in three steps. Compared with the prior art, the preparation process is simple, the raw material price is low, and the environment is friendly. The product of the invention in the field of removing algae algae has good effect, fast processing speed, processing range, no pollution, can play the function of clean water and other advantages, suitable for natural algae removal and salvage fields of algae algae water separation, very social value.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理
,具体涉及一种氧化石墨烯/季胺化聚乙烯亚胺纳米复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
蓝藻水华目前依然威胁着水环境健康,并造成了很多的恶性后果,包括影响着引用水安全。为解决这些危机,很多的技术被用于抑制蓝藻的生长或将蓝藻从水体中去除。据报道,在蓝藻爆发期,每天约有1000吨的藻被从水体中打捞上来,但是,如何经济高效处置这么巨大数量的含藻水依然是个问题。另外,水源地蓝藻水华的爆发严重威胁着引用水水质,因为一些蓝藻释放毒素,并产生异味物质。藻源有机质的大量产生和释放也会在后续的消毒过程中产生消毒副产物。离心、膜过滤和混凝沉淀等方法是微藻收集常用的方法,在这些方法中混凝沉淀因为能耗低,效率高而在近年来得到越来越多的应用。在处理藻水的过程中,微藻的去除通常是通过阳离子盐,如铁盐和铝盐进行混凝。阳离子表面活性剂在对藻进行气浮去除时可以调节气泡表面活性,对铜绿微囊藻的去除率可以达到64%。阳离子聚合物,poly(diallyldimethyl ammonium chloride)通过桥连作用可以去除98%的微囊藻细胞。近年来,大量的研究都集中在收集微藻的纳米材料的合成和使用,包括Fe3O4纳米颗粒,阳离子polyarylamide-Fe3O4复合物,硅包裹Fe3O4和poly(diallyldimethylammonium chloride)修饰的Fe3O4纳米颗粒。为了促进分离,这些纳米材料通常含有磁性的Fe3O4颗粒。但是在后续的处理过程中Fe3O4可能会转化为铁离子,造成二次污染。因此,新型的具有高效收集并能快速沉淀/气浮微藻的环境 ...
【技术保护点】
一种氧化石墨烯/季胺化聚乙烯亚胺纳米复合材料的制备方法,其特征在于,它包括如下步骤:(1)将石墨烯粉末、NaNO3和KMnO4依次加入98%的浓硫酸中,30~70℃下110~130r/min搅拌1~4h;向反应后所得的混合体系中加水,70~90℃下保温25~30min后继续加水稀释;向加水稀释后的混合体系中加入H2O2水溶液并继续搅拌反应2~6h;将反应后所得混合体系离心后取固体部分,经冲洗、超声破碎和冷冻干燥后,即得氧化石墨烯粉末;(2)将环氧丙烷加入聚乙烯亚胺水溶液中,室温下搅拌反应9~14h后在30~40℃下保温0.5~2h;向保温后所得的混合体系中加入氯化苄,45~60℃下反应9~14h后用乙醚萃取后取有机相,干燥后得到季胺化的聚乙烯亚胺;(3)将步骤(1)中得到的氧化石墨烯粉末、氯化亚砜和N,N–二甲基甲酰胺混合后于60~80℃下反应18~30h后得到酰氯化氧化石墨烯;将酰氯化氧化石墨烯经纯化后与步骤(2)得到的季胺化的聚乙烯亚胺在无水N,N–二甲基甲酰胺中反应10~13h,反应温度为75~95℃;将反应后所得混合体系冷却至室温,离心后取固体部分,经洗涤和干燥后,即得氧化石墨 ...
【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯/季胺化聚乙烯亚胺纳米复合材料的制备方法,其特征在于,它包括如下步骤:(1)将石墨烯粉末、NaNO3和KMnO4依次加入98%的浓硫酸中,30~70℃下110~130r/min搅拌1~4h;向反应后所得的混合体系中加水,70~90℃下保温25~30min后继续加水稀释;向加水稀释后的混合体系中加入H2O2水溶液并继续搅拌反应2~6h;将反应后所得混合体系离心后取固体部分,经冲洗、超声破碎和冷冻干燥后,即得氧化石墨烯粉末;(2)将环氧丙烷加入聚乙烯亚胺水溶液中,室温下搅拌反应9~14h后在30~40℃下保温0.5~2h;向保温后所得的混合体系中加入氯化苄,45~60℃下反应9~14h后用乙醚萃取后取有机相,干燥后得到季胺化的聚乙烯亚胺;(3)将步骤(1)中得到的氧化石墨烯粉末、氯化亚砜和N,N–二甲基甲酰胺混合后于60~80℃下反应18~30h后得到酰氯化氧化石墨烯;将酰氯化氧化石墨烯经纯化后与步骤(2)得到的季胺化的聚乙烯亚胺在无水N,N–二甲基甲酰胺中反应10~13h,反应温度为75~95℃;将反应后所得混合体系冷却至室温,离心后取固体部分,经洗涤和干燥后,即得氧化石墨烯/季胺化聚乙烯亚胺纳米复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,石墨烯粉末、NaNO3和KMnO4的质量比为2~3:2~3:10~20;浓硫酸和前后两次所加的水的体积比为5:8:20。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)...
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