本发明专利技术涉及一种吸附材料、制备方法及吸附水中弱酸性艳蓝G的方法。吸附材料，包括均匀混合的多层氧化石墨烯和绿矾，两者的质量百分比为25.1-751：16.025-48.075。本发明专利技术的优点为：1)所用的多层氧化石墨烯溶液通过水热合成法而得，官能团多，棕黄色的溶液分散性良好，比表面积巨大，羟基、羧基和环氧官能团多，吸附容量大。2)所用的原料为可膨胀石墨，成本低廉，绿色环保、价格稳定、总成本低。3)多层氧化石墨烯溶液的吸附作用配合绿矾的絮凝效果后，达到了快速净化水中弱酸性艳蓝G的目的，吸附效率比多层氧化石墨烯溶液吸附提高5倍以上，是碳纳米管吸附效率的60倍以上，是水滑石吸附效率的40倍。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种吸附材料、制备方法及吸附水中弱酸性艳蓝G的方法。吸附材料，包括均匀混合的多层氧化石墨烯和绿矾，两者的质量百分比为25.1-751：16.025-48.075。本专利技术的优点为：1)所用的多层氧化石墨烯溶液通过水热合成法而得，官能团多，棕黄色的溶液分散性良好，比表面积巨大，羟基、羧基和环氧官能团多，吸附容量大。2)所用的原料为可膨胀石墨，成本低廉，绿色环保、价格稳定、总成本低。3)多层氧化石墨烯溶液的吸附作用配合绿矾的絮凝效果后，达到了快速净化水中弱酸性艳蓝G的目的，吸附效率比多层氧化石墨烯溶液吸附提高5倍以上，是碳纳米管吸附效率的60倍以上，是水滑石吸附效率的40倍。【专利说明】—种吸附材料、制备方法及吸附水中弱酸性艳蓝G的方法
本专利技术涉及一种吸附材料、制备方法及吸附水中弱酸性艳蓝G的方法，属于环境保护和水质净化领域。
技术介绍
化学工业的发展使得工业废水在不断地增加，染料废水是主要的有害工业废水之一。弱酸性艳蓝G(360%)具有鲜艳的色光(属于三芳甲烷类染料)，染色、印花常用染料之一。但该类染料长期接触容易失明、致癌的后果，对水生生物有很大的毒性，在水环境中会造成长期不利的影响。目前，去除水中弱酸性艳蓝G的方法主要有，吸附法、化学沉淀、离子交换法等。吸附以其简单、方便、原料易得受到大家的亲睐。寻找吸附快、绿色环保、价格稳定、总使用成本低，清洁干爽的吸附材料成了开发新一代绿色环保吸附产品的关键。迄今为止，常见的吸附染料的材料有粉煤灰、粘土、活性炭、水滑石、碳纳米管等等。经证实，碳纳米管的吸附染料的效率最高可达88.5%，吸附量可达30mg/g ;而水滑石HT的最大吸附容量为55.4mg/g，去除率达到90%，吸附平衡时间12h。前者碳纳米管造价高，且吸附后会造成二次污染；后者吸附容量虽大，但是吸附平衡时间过长。寻找吸附容量大，吸附速率快，价格低，吸附后污染的吸附剂是当务之急。2004年，英国曼物理学家成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。此后发现其在电子运输，导电，机械特性等方面表现出超高的性能。石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，氧化后的石墨烯表面具有大量的含氧官能团，这都预示着多层氧化石墨烯溶液的良好吸附性。该多层氧化石墨烯溶液材料的应用在很多领域，但染料污染处理方面未见报道。基于这一现象，我们专利技术了一种高效的多层氧化石墨烯溶液烯吸附剂，具有绿色环保、高效、吸附速度快、吸附容量大的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种吸附快、绿色环保、价格稳定、总使用成本低，清洁干爽的吸附材料。本专利技术的一种吸附材料，包括均匀混合的多层氧化石墨烯和绿矾，两者的质量百分比为 25.1-751: 16.025-48.075。优选的是:多层氧化石墨烯溶液的制备方法为:I)取0.6g膨胀石墨粉和3g高锰酸钾，然后加入30ml浓硫酸，(TC放置1.5h ；2)然后将溶液于100°C加热，氧化石墨和高锰酸钾发生氧化反应，2小时后，取出，冷却；3)产物导入水中搅拌稀释，并加入双氧水，使得多余的高锰酸钾由紫色变为无色，发生还原反应，直至悬浮液变成金黄色，金黄色悬浮片为多层氧化石墨烯。优选的是:多层氧化石墨烯BET参数为200-400m2/g，横向尺寸1-10μπι，厚度为l-5nm。本专利技术还提供了一种制备上述吸附材料的方法，其步骤为:将质量为0.0251?0.751g的绿矾溶于水，形成水溶液，将质量分数为3.205g/L的多层氧化石墨烯5_15ml加入溶液中，用超声振荡40?50min混合均勻，形成悬浮液。本专利技术利用上述吸附材料吸附水中弱酸性艳蓝G的方法，其步骤为:I)准备染料弱酸性艳蓝G的溶液，浓度为50?325mg/L ；2)将吸附材料加入上述溶液中，水浴震荡20min_10h ；3)反应结束后，取混合液体离心，离心后取上清液过0.22nm滤膜后测吸光度，于紫外可见光分光光度计584nm下；据工作曲线计算得吸附后浓度、去除率、吸附量。优选的是:所述的离心条件为4000r/min下离心10_60min。优选的是:所述的水浴振荡温度为25°C，转速为50r/min。优选的是:所述的水浴震荡时间为180min。本专利技术的优势在于:I)所用的多层氧化石墨烯溶液通过水热合成法而得，官能团多，棕黄色的溶液分散性良好，比表面积巨大，羟基、羧基和环氧官能团多，吸附容量大。2)所用的原料为可膨胀石墨，成本低廉，绿色环保、价格稳定、总成本低、清洁干爽。3)多层氧化石墨烯溶液的吸附作用配合绿矾的絮凝效果后，达到了快速净化水中弱酸性艳蓝G的目的，吸附效率比多层氧化石墨烯溶液吸附提高5倍以上，是碳纳米管吸附效率的60倍以上，是水滑石吸附效率的40倍。4)方法绿色环保、价格稳定、总使用成本低，吸附过程操作简便，多弱酸性艳蓝G的吸附速率快、去除率高、吸附量大。【专利附图】【附图说明】图1为多层氧化石墨烯的XRD衍射谱图；图2为多层氧化石墨烯的XPS分峰图；图3为水浴震荡时间变化对多层氧化石墨烯/FeS04体系吸附性能的影响曲线；图4 为 25°C下 Freundlich 和 Langmuir 的等温线；图5-6为基于氧化石墨烯构建的吸附材料的SEM图片；图7-8为吸附实验结束后干燥沉淀物的SEM图片。【具体实施方式】对比例1:I)多层氧化石墨烯溶液的制备:将釜胆置于釜壳中，称取0.6g氧化石墨和3g高锰酸钾，然后量取30ml浓硫酸立即放入釜胆中。反应釜0°C放置1.5h，取出，冷却。然后于烘箱中100°C中反应2小时，取出，冷却。开釜，产物导入水中搅拌稀释，并加入双氧水直至变成金黄色。收集溶液，测其浓度。将溶液干燥后，进行XRD衍射，谱图见图1。从图1中可以看出，主峰8.9°表示氧化石墨烯；26.9°处的峰表明，仍然存在一小部分的膨胀性石墨，这表明大部分的可膨胀石墨已成功被氧化成氧化石墨烯。图2为多层氧化石墨烯的XPS分峰图，电子结合能的不同区分不同的官能团，再经过XPS分峰软件得到该图。从图2中可以看出，主要的官能团类型有，C = C(284.6ev)，C-C (284.7ev)，C-OH (285.7ev)，C-O-C (285.93ev) ,O = C = 0(288.9ev)，C = 0(287.4ev)。由于氧的存在下，含氧官能团会导致Cls峰移位。此外，从图中还可以看到，有一个强峰附近286.93ev，表明有大量的C-O-C官能团，同时还有一个小的C = O和C-OH吸收峰存在。2)移取5ml质量浓度为3.205g/l的多层氧化石墨烯溶液超声40?50min。将多层氧化石墨烯溶液的分散液与IOOml浓度为100mg/l弱酸性艳蓝G混合，水浴震荡20min、25°C、50r/min。然后继续水浴震荡Ih,离心10min、4000r/min,取上清液过0.22nm滤膜,测量吸光度。经计算得去除率37.7%，吸附量235.32mg/g。离心后的上清液比原浓度溶液变浅，溶液与染料溶液溶为一体，离心管中有墨绿色的沉淀，为吸附有弱酸性艳蓝G的多层氧化石墨烯沉淀。对比例2:本实施例中的多层氧化石墨烯溶液制备过程和步骤与对比例I中完全相同。将IO本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种吸附材料，其特征在于：包括均匀混合的多层氧化石墨烯和绿矾，两者的质量百分比为25.1?751∶16.025?48.075。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈希磊，李梅，焦传梅，钱翌，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：
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