气凝胶滤料、其制备方法和水体净化方法技术

本发明专利技术涉及气凝胶滤料、其制备方法和水体净化方法。气凝胶滤料的制备方法包括：步骤1：将固态氧化石墨烯加入纯水中，经超声处理，形成2D氧化石墨烯分散液；步骤2：配制季铵盐表面活性剂水溶液，将制备好的铵盐表面活性剂溶液在机械搅拌的条件下加入到2D氧化石墨烯分散液中，获得混合物分散液；步骤3：将制得的混合物分散液经过超声处理和陈化处理，获得3D结构的氧化石墨烯/长链季铵盐表面活性剂的复合材料；步骤4：将制得的复合材料进行冷冻干燥处理，获得3D结构的氧化石墨烯/长链季铵盐表面活性剂的气凝胶滤料。本发明专利技术具有工艺流程简单、添加剂种类少、成本低、过滤性能优异、对重金属离子和有机污染物均具有良好的吸附性能等优点。

Aerogel filter material, preparation method and water purification method thereof

【技术实现步骤摘要】
气凝胶滤料、其制备方法和水体净化方法
本专利技术涉及环境工程中的水处理领域，具体涉及一种气凝胶滤料、其制备方法和水体净化方法。
技术介绍
近年来不仅水环境中的污染物浓度增加，而且随着污染物种类增多，水污染问题已日益呈现出复合污染特征。污水处理厂二级生化处理后的尾水、垃圾渗滤液、被污染的自然水体等都是多种类型污染物共存的典型案例。吸附是深度水处理过程中广泛使用的技术之一。该技术的核心是吸附净化水中污染物的吸附材料。目前的吸附材料一般只针对一种或一类性质类似的污染物，而获取同时针对多类污染物的吸附剂面临着挑战。例如，活性炭是一种广泛使用于去除有机污染物的吸附材料，但它对无机的重金属离子却几乎没有效果。沸石可有效去除重金属离子，但对于有机污染物没有亲和性。近年，由于比表面积大、富含羧基、羟基和环氧基等含氧功能团以及表面带负电荷的特性，使用氧化石墨烯作为去除水中重金属离子的新型碳基吸附剂受到越来越多的关注，但其对带正电以外的有机污染物却效果很有限。氧化石墨烯以单个或数个碳原子厚度的二维纳米片层存在，由于氧化石墨烯纳米片层之间的静电排斥作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气凝胶滤料，其组分包括氧化石墨烯和季铵盐表面活性剂，其中，所述氧化石墨烯和所述季铵盐表面活性剂的质量比为1:0.03～1:0.2；所述氧化石墨烯形成三维结构的多孔氧化石墨烯气凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶滤料，其组分包括氧化石墨烯和季铵盐表面活性剂，其中，所述氧化石墨烯和所述季铵盐表面活性剂的质量比为1:0.03～1:0.2；所述氧化石墨烯形成三维结构的多孔氧化石墨烯气凝胶。


2.根据权利要求1所述的气凝胶滤料，其中，所述季铵盐表面活性剂为链长8个碳原子以上的季铵盐表面活性剂。


3.一种气凝胶滤料的制备方法，其包括：
步骤1：将固态氧化石墨烯加入纯水中，经超声处理，形成2D氧化石墨烯分散液；
步骤2：配制季铵盐表面活性剂水溶液，将制备好的季铵盐表面活性剂溶液在机械搅拌的条件下加入到步骤1中制得的所述2D氧化石墨烯分散液中，获得氧化石墨烯/长链季铵盐表面活性剂的混合物分散液；
步骤3：将步骤2制得的混合物分散液经过超声处理和陈化处理，获得3D结构的氧化石墨烯/长链季铵盐表面活性剂的复合材料；
步骤4：将步骤3制得的复合材料进行冷冻干燥处理，获得3D结构的氧化石墨烯/长链季铵盐表面活性剂的气凝胶滤料。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，
使用氧化石墨烯胶体悬浮液代替所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德意，张志勇，邢明超，李小娣，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP