一种三维多孔石墨烯复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于功能性复合材料领域，并公开了一种三维多孔石墨烯复合材料及其制备方法和应用。该制备方法包括：在室温并且无氧的条件下，向氧化石墨烯中滴加FeSO4和Al2(SO4)3的混合溶液，搅拌均匀获得固液混合物；向该固液混合物中添加KBH4溶液，并在无氧的环境下搅拌一段时间使其充分反应，然后将生成的沉淀进行预冻后冷冻干燥制得所述三维多孔石墨烯复合材料。本发明专利技术将纳米零价铁/铝包覆在石墨烯中，不仅能够避免纳米粒子的团聚，并且易于分离回收，能够减缓甚至阻止活性组分的失活，使其保持较高的催化活性；此外本发明专利技术制备的三维多孔石墨烯复合材料在无需外加药剂的条件下可以与废水中的抗生素反应，适用的pH范围较宽。

A Three-dimensional Porous Graphene Composite Material and Its Preparation and Application

The invention belongs to the field of functional composite materials, and discloses a three-dimensional porous graphene composite material, its preparation method and application. The preparation method includes: dropping FeSO4 and Al2 (SO4) 3 mixed solution into graphene oxide at room temperature and without oxygen, stirring and evenly obtaining solid-liquid mixture; adding KBH4 solution to the solid-liquid mixture, stirring for a period of time in an oxygen-free environment to make it fully react, and then freezing-drying the generated precipitation to prepare the three-dimensional porous graphene. Compound material. The invention coats nano zero-valent iron/aluminium in graphene, which can not only avoid the agglomeration of nano-particles, but also be easy to separate and recover, slow down or even prevent the inactivation of active components and maintain high catalytic activity; furthermore, the three-dimensional porous graphene composite prepared by the invention can react with antibiotics in wastewater without additional reagents, and the applicable pH value. Wider scope.

【技术实现步骤摘要】
一种三维多孔石墨烯复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于功能性复合材料领域，更具体地，涉及一种三维多孔石墨烯复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
抗生素是一种用于治疗各种细菌感染或抑制致病微生物感染的药物，在人们的日常生产和治疗疾病的过程中得到广泛的应用。我国是抗生素的使用大国，根据世界卫生组织的调查显示我国的抗生素使用率远高于世界平均废水平，抗生素滥用现象较为严重。抗生素结构复杂，属于生物难降解物质，一旦形成污染，便会通过各种途径进入地表废水和地下废水，污染人们的饮用废水源，并在环境中富集，诱导耐药菌株的产生，同时会抑制生物的生长繁殖、引起过敏反应，进一步可导致突变、畸形和癌症的发生。其中，抗生素在医疗以及养殖业中被大量使用，诱发了耐药性抗生素细菌和耐药性基因的产生，如铜绿假单胞菌、不动杆菌属、肠杆菌属、粘质沙雷菌、吲哚阳性变形杆菌属等。近期大量研究报道表明，不断增长的抗生素使用量造成了环境中抗生素免疫细菌(ARB)的增加，因而亟需研发一种高效、节能、经济的抗生素废水去除工艺。目前废水体中抗生素的处理方法主要有微生物法、物理化学法、吸附分离等方法，但是由于抗生素浓度多在ng/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维多孔石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：(a)在室温并且无氧的条件下，向氧化石墨烯中滴加FeSO4和Al2(SO4)3的混合溶液，搅拌均匀获得固液混合物；(b)向步骤(a)制得的固液混合物中添加KBH4溶液，并在无氧的环境下搅拌一段时间使其充分反应，从而生成零价铁和零价铝的纳米粒子并包裹在氧化石墨烯的孔隙中，最后通过过滤将收集到的沉淀经预冻处理后冷冻真空干燥，制得包裹有纳米零价铁/铝双金属的三维多孔石墨烯复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种三维多孔石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：(a)在室温并且无氧的条件下，向氧化石墨烯中滴加FeSO4和Al2(SO4)3的混合溶液，搅拌均匀获得固液混合物；(b)向步骤(a)制得的固液混合物中添加KBH4溶液，并在无氧的环境下搅拌一段时间使其充分反应，从而生成零价铁和零价铝的纳米粒子并包裹在氧化石墨烯的孔隙中，最后通过过滤将收集到的沉淀经预冻处理后冷冻真空干燥，制得包裹有纳米零价铁/铝双金属的三维多孔石墨烯复合材料。2.如权利要求1所述的三维多孔石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中氧化石墨烯的浓度优选为1mg/ml～6mg/ml，所述氧化石墨烯与混合溶液中FeSO4的质量比优选为0.4：1～4：1，所述混合溶液中Al2(SO4)3与FeSO4的物质的量之比优选为1：64～1：2，所述步骤(b)中KBH4与混合溶液中FeSO4的物质的量之比为6:1～13:1，搅拌时间优选为...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐乐瑾，安巧如，杨雨佳，陶渝杰，杨军，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42