一种改性石墨烯氨基酸复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性石墨烯氨基酸复合材料及其制备方法，该方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备石墨烯水溶液，浓度为0.1～5mg/ml；步骤3，将步骤2所得的石墨烯水溶液与氨基酸溶液混合搅拌，得到石墨烯/氨基酸溶液，其中氨基酸与石墨烯的质量比为(50～180):1；步骤4，将步骤3所得的石墨烯/氨基酸溶液进行洗涤，然后离心过滤，最后干燥，得到改性石墨烯氨基酸复合材料。本发明专利技术还提供了通过该方法制备的改性石墨烯氨基酸复合材料。本发明专利技术制备的复合材料在有害气体和有害金属离子吸附领域具有广阔的应用前景，并且该制备方法还具有成本低、可行性高、简单易行、效果优异等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种改性石墨烯氨基酸复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种复合材料及其制备方法，具体地，涉及一种改性石墨烯氨基酸复合材料及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。因此，石墨烯在复合材料领域有着非常广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种复合材料及其制备方法，该复合材料在有害气体和有害金属离子吸附领域具有广阔的应用前景，而且其制备方法具有成本低，可行性高等特点。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料，其包含石墨烯原料、氨基酸、水等；步骤2，制备石墨烯水溶液；步骤3，将步骤2所得的石墨烯水溶液与氨基酸溶液混合搅拌，得到石墨烯/氨基酸溶液；步骤4，将步骤3所得的石墨烯/氨基酸溶液进行洗涤，然后离心过滤，最后干燥，得到改性石墨烯氨基酸复合材料。上述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其中，所述的步骤2中的石墨烯水溶液是将粉末状的石墨烯原料溶于蒸馏水中并搅拌均匀而得。上述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其中，所述的石墨烯水溶液的浓度为0.1～5mg/ml。上述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其中，所述的石墨烯原料包含化学气相沉积法制备石墨烯、化学氧化还原法制备石墨烯、化学氧化剥离法制备氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、羧基高分子改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯等中的任意一种或多种。该石墨烯原料的粉体的粒径D90小于10μm。上述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其中，所述的步骤3中的氨基酸溶液是将氨基酸溶于去离子水中并搅拌均匀而得；所述的氨基酸包含L-谷氨酸、L-甘氨酸、L-脯氨酸、L-丙氨酸、L-半胱氨酸盐酸盐、L-赖氨酸、L-精氨酸、L-蛋氨酸，以及L-组氨酸等中的任意一种或多种。上述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其中，所述的步骤3中，将石墨烯水溶液与氨基酸溶液在室温下混合搅拌10～20h，搅拌速度为80～120转/分钟。上述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其中，所述的步骤3所得的石墨烯/氨基酸溶液中，氨基酸与石墨烯的质量比为(50～180):1。上述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其中，所述的步骤4中，将石墨烯/氨基酸溶液用乙醇和超纯水依次洗涤，然后离心过滤，最后在55～80℃下干燥15～25h。上述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其中，所述的步骤4中，离心转度为3000～10000转/分钟，离心时间为10～30分钟。本专利技术还提供了通过上述的方法制备的改性石墨烯氨基酸复合材料。本专利技术提供的改性石墨烯氨基酸复合材料及其制备方法具有以下优点：本专利技术采用的石墨烯具有优异的吸附性能，将石墨烯嫁接上具有两性功能的氨基酸后，增加了其表面官能团即增强了其吸附性能，可以应用于重金属离子的去除及甲醛去除等领域，使得该复合材料在有害气体和有害金属离子吸附领域具有广阔的应用前景。并且本专利技术提供的石墨烯/氨基酸的制备方法还具有成本低、可行性高、简单易行、效果优异等特点。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式作进一步地说明。本专利技术提供的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其包含：步骤1，按比例称取各原料，包含石墨烯原料、氨基酸、水等；步骤2，制备石墨烯水溶液；步骤3，将步骤2所得的石墨烯水溶液与氨基酸溶液混合搅拌，得到石墨烯/氨基酸溶液；步骤4，将步骤3所得的石墨烯/氨基酸溶液进行洗涤，然后离心过滤，最后干燥，得到改性石墨烯氨基酸复合材料。优选地，步骤2中的石墨烯水溶液是将粉末状的石墨烯原料溶于蒸馏水中并搅拌均匀而得。石墨烯水溶液的浓度为0.1～5mg/ml。石墨烯原料包含化学气相沉积法制备石墨烯、化学氧化还原法制备石墨烯、化学氧化剥离法制备氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、羧基高分子改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯等中的任意一种或多种。该石墨烯原料的粉体的粒径D90小于10μm。步骤3中的氨基酸溶液是将氨基酸溶于去离子水中并搅拌均匀而得；氨基酸包含L-谷氨酸、L-甘氨酸、L-脯氨酸、L-丙氨酸、L-半胱氨酸盐酸盐、L-赖氨酸、L-精氨酸、L-蛋氨酸，以及L-组氨酸等中的任意一种或多种。步骤3中将石墨烯水溶液与氨基酸溶液在室温下混合搅拌10～20h，搅拌速度为80～120转/分钟。步骤3所得的石墨烯/氨基酸溶液中，氨基酸与石墨烯的质量比为(50～180):1。步骤4中将石墨烯/氨基酸溶液用乙醇和超纯水依次洗涤，然后离心过滤，最后在55～80℃下干燥15～25h。步骤4中离心转度为3000～10000转/分钟，离心时间为10～30分钟。本专利技术还提供了通过该方法制备的改性石墨烯氨基酸复合材料。下面结合实施例对本专利技术提供的改性石墨烯氨基酸复合材料及其制备方法做更进一步描述。实施例1一种改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其包含：步骤1，按比例称取各原料，包含石墨烯原料、氨基酸、水等。步骤2，制备石墨烯水溶液。优选地，该石墨烯水溶液是将粉末状的石墨烯原料溶于蒸馏水中并搅拌均匀而得。石墨烯水溶液的浓度为0.1mg/ml。石墨烯原料包含化学气相沉积法制备石墨烯。该石墨烯原料的粉体的粒径D90小于10μm。步骤3，将步骤2所得的石墨烯水溶液与氨基酸溶液在室温下混合搅拌10～20h，搅拌速度为80～120转/分钟，得到石墨烯/氨基酸溶液。该氨基酸溶液是将氨基酸溶于去离子水中并搅拌均匀而得；氨基酸包含L-谷氨酸。所得的石墨烯/氨基酸溶液中，氨基酸与石墨烯的质量比为50:1。步骤4，将步骤3所得的石墨烯/氨基酸溶液用乙醇和超纯水依次洗涤，然后离心过滤，离心转度为3000～10000转/分钟，离心时间为10～30分钟；最后在55～80℃下干燥15～25h，得到改性石墨烯氨基酸复合材料。本实施例还提供了通过该方法制备的改性石墨烯氨基酸复合材料。实施例2一种改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其包含：步骤1，按比例称取各原料，包含石墨烯原料、氨基酸、水等。步骤2，制备石墨烯水溶液。优选地，该石墨烯水溶液是将粉末状的石墨烯原料溶于蒸馏水中并搅拌均匀而得。石墨烯水溶液的浓度为1.5mg/ml。石墨烯原料包含化学氧化还原法制备石墨烯、化学氧化剥离法制备氧化石墨烯。该石墨烯原料的粉体的粒径D90小于10μm。步骤3，将步骤2所得的石墨烯水溶液与氨基酸溶液在室温下混合搅拌10～20h，搅拌速度为80～120转/分钟，得到石墨烯/氨基酸溶液。该氨基酸溶液是将氨基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备石墨烯水溶液；步骤3，将步骤2所得的石墨烯水溶液与氨基酸溶液混合搅拌，得到石墨烯/氨基酸溶液；步骤4，将步骤3所得的石墨烯/氨基酸溶液进行洗涤，然后离心过滤，最后干燥，得到改性石墨烯氨基酸复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备石墨烯水溶液；步骤3，将步骤2所得的石墨烯水溶液与氨基酸溶液混合搅拌，得到石墨烯/氨基酸溶液；步骤4，将步骤3所得的石墨烯/氨基酸溶液进行洗涤，然后离心过滤，最后干燥，得到改性石墨烯氨基酸复合材料。2.如权利要求1所述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中的石墨烯水溶液是将粉末状的石墨烯原料溶于蒸馏水中并搅拌均匀而得。3.如权利要求2所述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯水溶液的浓度为0.1～5mg/ml。4.如权利要求2所述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯原料包含化学气相沉积法制备石墨烯、化学氧化还原法制备石墨烯、化学氧化剥离法制备氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、羧基高分子改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯中的任意一种或多种。5.如权利要求1所述的改性石墨烯氨基酸复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，
申请(专利权)人：广州康滤净化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44