石墨烯气凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯气凝胶及其制备方法和应用，首先，在强氧化性的酸性体系中将可膨胀石墨进行可控氧化制备环氧型石墨氧化物；将制备的环氧型石墨氧化物与L‑半胱氨酸和2,5‑二氨基苯甲腈有机功能单体进行溶胶化处理，通过热处理将其转变为具有三维结构的石墨烯水凝胶材料；利用盐酸羟胺对制备的三维石墨烯水凝胶进行氧化处理，将腈基转化为偕胺肟基；将具有偕胺肟基和氨基的石墨烯水凝胶材料进行干燥处理，得到用于放射性废水中铀酰离子吸附的石墨烯气凝胶。本发明专利技术的制备方法简单可行，所得石墨烯气凝胶具有高吸附性能和选择性，能够高效地从放射性废水中吸附和去除铀酰离子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能化石墨矿物材料制备领域，特别地，涉及一种石墨烯气凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

1、当前，核能作为一种高效、清洁和可持续的能源形式，受到全球范围内的广泛关注。然而，核燃料的生产、处理和处理过程中产生的核废料管理一直是一个重要的挑战。铀酰离子(uo22+)是核燃料循环过程中的重要传输物质之一，其放射性和化学毒性使其对环境和人类健康构成潜在威胁。

2、目前，已经开发出多种用于铀酰离子吸附和回收的材料，包括吸附剂、树脂和各种纳米材料。其中，石墨烯作为一种二维碳材料，由于其出色的导电性、高比表面积和化学稳定性，被广泛研究用于环境污染物的吸附和催化应用。然而，传统的二维石墨烯材料在大规模应用中存在一些限制，例如在溶液中的分散性、可用性和工艺可扩展性。

3、因此，需要开发一种新型的吸附材料，能够在高效吸附铀酰离子的同时，具备较好的可操作性和工艺可扩展性。

技术实现思路

1、本专利技术旨在提供一种高吸附铀酰离子的三维石墨烯气凝胶的制备方法，该方法通过特定的工艺步骤制备出具有高比本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中的环氧官能团调控剂为电阻率不低于18MΩ·cm的纯净水，酸性溶液为98％以上的优级纯H2SO4；所述环氧型石墨氧化物中环氧基相对含量不低于10％；

3.根据权利要求1所述的石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中的接枝改性剂为L-半胱氨酸和2,5-二氨基苯甲腈的混合物，其中L-半胱氨酸和2,5-二氨基苯甲腈的摩尔比为1:0.5～3；所述的三维石墨烯水凝胶结构中含有氨基和腈基；

4.根据权利要求1所述的石墨烯气凝胶的制备方法...

【技术特征摘要】

1.石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中的环氧官能团调控剂为电阻率不低于18mω·cm的纯净水，酸性溶液为98％以上的优级纯h2so4；所述环氧型石墨氧化物中环氧基相对含量不低于10％；

3.根据权利要求1所述的石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中的接枝改性剂为l-半胱氨酸和2,5-二氨基苯甲腈的混合物，其中l-半胱氨酸和2,5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，唐旭，刘菊，陈惠，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：