一种绿色改性碳纳米材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于纳米材料领域，具体涉及一种绿色改性碳纳米材料及其制备方法和应用。该纳米材料由氧化石墨烯(GO)、纳米铁或氧化石墨烯、硫酸亚铁和腐殖酸组成，其制备方法包括氧化石墨烯胶体态制备、还原、干燥、检测等步骤，所用还原剂纳米铁具有比表面积大、还原性强等特点。克服了现有还原技术具有一定毒害性及还原路径无针对性、碳纳米材料还原后易团聚且不稳定等缺陷，是一种绿色温和、制备简单、成本低廉的技术，转化后的氧化石墨烯仍具有较好的水相稳定性，可用于水相吸附；经硫酸亚铁还原后的氧化石墨烯在络合腐殖酸之后可更好地降解有机物；经还原后的石墨烯是一种绿色改性碳纳米材料，对有机物的吸附性能较好、降解效率较高。

A Green Modified Carbon Nanomaterial and Its Preparation Method and Application

The invention belongs to the field of nanomaterials, in particular to a green modified carbon nanomaterial and its preparation method and application. The nano-material is composed of graphene oxide (GO), nano-iron or graphene oxide, ferrous sulfate and humic acid. The preparation method of the nano-material includes preparation, reduction, drying and detection of graphene oxide colloidal state. The nano-iron used as reducing agent has the characteristics of large specific surface area and strong reducibility. It overcomes the shortcomings of the existing reduction technology, such as toxicity, non-targeted reduction path, easy agglomeration and instability of carbon nanomaterials after reduction. It is a green, mild, simple preparation and low cost technology. The transformed graphene oxide still has good water phase stability and can be used for water phase adsorption. Graphene oxide reduced by ferrous sulfate complexes with humic acid. Graphene is a kind of green modified carbon nano-material, which has good adsorption performance and high degradation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种绿色改性碳纳米材料及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料领域，具体涉及一种绿色改性碳纳米材料及其制备方法和应用。
技术介绍
碳纳米材料因其卓越的电子、机械、光学及催化特性在许多领域都表现出了巨大的应用潜力。其中，氧化石墨烯(grapheneoxidenanoparticles,GO)由于表面富含大量含氧官能团(如羧基、羟基等)极容易分散在水溶液中形成胶体纳米颗粒(GONPs)且具有较高的反应活性，成为近年来科学界最热门的材料之一，GO的出现为电子设备的新应用打开了一扇窗，如触摸板、柔性薄膜晶体管和太阳能电池。碳纳米材料产业的飞速发展导致碳纳米材料不可避免地被释放到环境中。在一般环境条件下，GO被认为是一种压稳材料，但在UV照射、无机和有机还原剂的存在下，GO会产生一系列还原反应：Chen等研究表明，当加热到95℃时，含硫化合物会导致GO产生还原反应；Chandra等研究表明，水合肼在温度达到90℃时可以将GO还原为还原态氧化石墨烯(RGO)。这些转化过程会明显改变碳纳米材料的物理状态及表面化学性质，从而可能改变碳纳米材料对有毒污染物的富集能力，也会改变纳米材料本身的环境效应和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性碳纳米材料，由以下组分制备而成：氧化石墨烯、腐殖酸和硫酸亚铁，或氧化石墨烯和纳米铁。

【技术特征摘要】
1.一种改性碳纳米材料，由以下组分制备而成：氧化石墨烯、腐殖酸和硫酸亚铁，或氧化石墨烯和纳米铁。2.一种改性碳纳米材料，其特征在于，硫酸亚铁或纳米铁与氧化石墨烯的用量比为0.05-3mmol/L：10mg/L，腐殖酸的与氧化石墨烯的质量比为0.5-1:1。3.如权利要求1所述的改性碳纳米材料的制备方法，包括以下步骤：(1)取氧化石墨烯于去离子水中超声，得胶体态氧化石墨烯，冷藏保存；(2)在密封容器中，加入所述胶体态氧化石墨烯，通氮气，加入纳米铁或硫酸亚铁还原剂，避光平衡，得还原氧化石墨烯，产物备用；其中，加入硫酸亚铁的体系中，同时加入腐殖酸；(3)收集(2)中产物，清洗、干燥，得改性纳米材料。4.如权利要求3所述的改性碳纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述胶体态氧化石墨烯的浓度为100-500mg/L。5.如权利要求3所述的改性碳纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凡凡，赵晓丽，魏源，郭飞，吴丰昌，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11