一种功能化氧化石墨烯海绵的制备方法技术

本发明专利技术首先合成出磺酸化杯[4]芳烃和GO，然后通过磺酸化杯[4]芳烃和氧化石墨烯进行水热反应制备出了石墨烯水凝胶，冷冻干燥后得到磺酸化杯[4]芳烃改性的三维立体状氧化石墨烯海绵(S‑GOS)。采用SEM、EDS、FT‑IR和XRD等分析手段对材料进行表征分析。通过静态吸附法，研究了初始溶液pH值、离子强度、吸附时间、铀初始浓度和温度等因素对S‑GOS吸附铀(VI)的影响，并对其吸附动力学和吸附热力学进行了研究。最后，对S‑GOS吸附铀(VI)的再生‑重复利用性进行了考察。本发明专利技术的合成方法简单，获得兼具有大表面积和高超分子识别和富集能力的新材料，吸附性能好，便于回收，生物相容性优良。

【技术实现步骤摘要】
一种功能化氧化石墨烯海绵的制备方法
本专利技术属于材料制备领域，具体涉及一种功能化氧化石墨烯海绵的制备方法。
技术介绍
近年来，作为二维材料的石墨烯由于其显著和独特的性质，例如优异的机械性能和极高的比表面积等受到国内外学者极大的关注。在吸附领域也有着广泛的研究，但是二维石墨烯基吸附剂在应用时容易团聚，不容易回收等问题限制了其在吸附分离领域中的应用。三维石墨烯基宏观体具有三维网络状多孔结构和大尺寸，吸附性能较好且便于收集回收，在处理废水方面有着潜在应用。杯芳烃被认为是继环糊精和冠醚之后的第三代主体分子，引起人们的广泛关注。它们可以与各种有机，无机和生物客体分子形成稳定的主体-客体络合物，并显示出高分子选择性和优异的超分子识别能力。基于杯芳烃的强识别和富集功能，目标分子与杯芳烃的疏水空腔的选择性缔合已经用于开发不同的传感器和分离基质。其中杯[4]芳烃及其衍生物在很多领域都有着研究，例如相转移催化剂、超分子催化、分子离子识别、液膜分离以及萃取回收金属离子等。Shinkai等报道的杯[4]芳烃酰胺衍生物对铀酰离子(UO22+)具有非常高的亲和性和选择性。然而，由于大多数杯芳烃水溶性较差，应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能化氧化石墨烯海绵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)磺酸化杯[4]芳烃的合成对叔丁基杯[4]芳烃的合成：将对叔丁基苯酚与甲醛在NaOH溶液中反应，得到对叔丁基杯[4]芳烃，称为产物A；脱叔丁基杯[4]芳烃的合成：将产物A与无水AlCl3反应得到脱叔丁基杯[4]芳烃，称为产物B；磺酸化杯[4]芳烃的合成：将1g的产物B和10mL浓硫酸混合，混合液在60℃下加热搅拌反应4小时，完全反应后，将混合液抽滤并用乙醚进行洗涤，随后将所得固体在60℃下真空干燥，即可得磺酸化杯[4]芳烃；(2)氧化石墨烯的制备在冰水浴条件下，将2‑3g石墨粉、1‑1.5g NaNO3加入到45‑70mL浓...

【技术特征摘要】
1.一种功能化氧化石墨烯海绵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)磺酸化杯[4]芳烃的合成对叔丁基杯[4]芳烃的合成：将对叔丁基苯酚与甲醛在NaOH溶液中反应，得到对叔丁基杯[4]芳烃，称为产物A；脱叔丁基杯[4]芳烃的合成：将产物A与无水AlCl3反应得到脱叔丁基杯[4]芳烃，称为产物B；磺酸化杯[4]芳烃的合成：将1g的产物B和10mL浓硫酸混合，混合液在60℃下加热搅拌反应4小时，完全反应后，将混合液抽滤并用乙醚进行洗涤，随后将所得固体在60℃下真空干燥，即可得磺酸化杯[4]芳烃；(2)氧化石墨烯的制备在冰水浴条件下，将2-3g石墨粉、1-1.5gNaNO3加入到45-70mL浓H2SO4中，高速搅拌30分钟后，保持反应温度低于20℃的条件下缓慢加入6-9gKMnO4，除去冰浴，将溶液温度缓慢升高至...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘淑娟，马建国，罗建强，张寒雪，李松，张祎鹏，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36