磁性氧化石墨烯-壳聚糖复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种磁性氧化石墨烯‑壳聚糖复合材料及其制备方法和应用。该复合材料包括氧化石墨烯，表面负载的磁性纳米粒子，以及化学交联的高分子材料壳聚糖。制备方法为：首先，在氮气保护条件下在氧化石墨烯分散液中直接合成磁性纳米粒子Fe3O4，并负载到氧化石墨烯表面上，制得磁性氧化石墨烯材料(M/GO)；然后，再采用二次化学交联的方法将磁性氧化石墨烯与壳聚糖交联，制得磁性氧化石墨烯‑壳聚糖复合材料(MGC)。该复合材料用做吸附剂具有比表面积大、吸附量容高、吸附平衡时间短和饱和磁场强度高等特点，易于快速吸附废水中Co(II)以及之后的固‑液分离，效果良好。

Magnetic graphene oxide chitosan composite material and its preparation method and Application

The invention discloses a magnetic oxide graphene chitosan composite material and a preparation method and application thereof. The composites include graphene oxide, magnetic nanoparticles loaded on the surface, and chemically crosslinked polymer chitosan. The preparation method is: first, the magnetic nanoparticles Fe3O4 is synthesized directly in the graphite oxide dispersions under the protection of nitrogen, and the magnetic graphene oxide material (M/GO) is prepared on the surface of the graphene oxide. Then, the magnetic graphene oxide is crosslinked with the chitosan by two chemical crosslinking methods, and the magnetic field is prepared. Sex graphene oxide chitosan composite (MGC). The composite material has the characteristics of large specific surface area, high adsorption capacity, short adsorption equilibrium time and high saturation magnetic field strength. It is easy to adsorb Co (II) in the wastewater and to separate the solid liquid after the adsorption, and the effect is good.

【技术实现步骤摘要】
磁性氧化石墨烯-壳聚糖复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米复合材料新技术和放射性废水治理
，具体涉及一种磁性氧化石墨烯-壳聚糖复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
放射性废物的安全处理与处置是核工业健康可持续发展的重要保障。核工业整个产业链以及核研究和医疗中产生的放射性废液，必须经过有效处理，才能降低对环境和公众的放射性危害。石墨烯作为一种新型碳材料，具有比表面积大、吸附能力强、吸附平衡时间短等优点，在放射性废水处理领域备受关注。氧化石墨烯表面存在的大量羟基、羧基和环氧基等多种含氧管能团，提供了丰富的吸附位点，对放射性废水中的金属离子具有显著的吸附性能。然而，石墨烯作为吸附剂材料，在水体中为胶体，吸附后很难实现固-液分离，石墨烯片层的堆叠也会降低吸附量。因此，需要进一步改性和修饰石墨烯，制备出更为高效易用的吸附剂材料。近年来研究表明，磁性的氧化石墨烯材料由于负载了磁性的纳米粒子，易于实现吸附后的固-液分离，拥有较好的应用前景，但该吸附剂吸附容量有限。壳聚糖是一种天然高分子生物材料，表面含有大量羟基和氨基官能团，提供了大量的活性位点，是一种很好的吸附剂。壳聚糖不但可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.磁性氧化石墨烯‑壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于，在氮气保护条件下，在氧化石墨烯分散液中直接合成磁性纳米粒子，并负载到氧化石墨烯表面上，制得磁性氧化石墨烯材料；再采用二次化学交联的方法将磁性氧化石墨烯与壳聚糖交联，制得磁性氧化石墨烯‑壳聚糖复合材料。

【技术特征摘要】
1.磁性氧化石墨烯-壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于，在氮气保护条件下，在氧化石墨烯分散液中直接合成磁性纳米粒子，并负载到氧化石墨烯表面上，制得磁性氧化石墨烯材料；再采用二次化学交联的方法将磁性氧化石墨烯与壳聚糖交联，制得磁性氧化石墨烯-壳聚糖复合材料。2.根据权利要求1所述的磁性氧化石墨烯-壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)磁性氧化石墨烯制备在超纯水中加入FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O，搅拌配置铁盐溶液，其中FeCl3·6H2O的浓度为18-22mg/mL,FeCl2·4H2O浓度为7.5-8.5mg/mL；在超纯水中加入氧化石墨烯，并超声处理，配置氧化石墨烯分散液，其中氧化石墨烯浓度为0.8-1.2mg/mL；在60-80℃并有氮气保护的条件下，按1:1.5-1:2.5的体积比，将铁盐溶液加入氧化石墨烯分散液中，之后加入氨水调整混合溶液pH至9-10，并搅拌；最后，用磁铁分离、收集反应产物，并清洗，干燥，得到磁性氧化石墨烯；2)磁性氧化石墨烯-壳聚糖复合材料制备在超纯水中加入磁性氧化石墨烯，并超声处理，配置磁性氧化石墨烯分散液，其中磁性氧化石墨烯浓度为0.8-1.0mg/mL；在醋酸溶液中加入壳聚糖，并超声溶解，其中壳聚糖浓度为22-25mg/mL；按3:1-2:1的体积比，将磁性氧化石墨烯分散液加入壳聚糖的醋酸溶液中，搅拌使之充分混合均匀形成凝胶；接着，将凝胶逐滴滴入0.05MNaTPP溶液中进行首次化学交联，搅拌使得珠状复合材料在沉淀浴中悬浮12-24h；之后，将珠状复合材料转移到甲醇和戊二醛水溶液的混合溶液中，搅拌进行第二次化学交联，其中甲醇和戊二...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀林，邓佳，杨琳，陈忠村，柳文波，李永宏，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61