專利名稱：一種石墨烯/粘土復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于吸附材料領(lǐng)域，涉及一種無機-無機復(fù)合材料，特別涉及一種石墨烯/粘土復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，土壤、水體和大氣都受到有機物和重金屬不同程度的污染，嚴(yán)重影響了人類的生存環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。在解決人類所面臨的各種環(huán)境問題的過程中，各類環(huán)境功能材料起著不可或缺的作用。
粘土來源廣泛、價格低廉、比表面積高、表面呈極性，具有環(huán)境污染凈化、環(huán)境修復(fù)和環(huán)境替代等功能(Xueping ffu, Wangyong Zhu, Xianlong Zhang, Tianhu Chen, Ray LFrost.Catalytic deposition of nanocarbon onto palygorskite and its adsorptionof phenol [J] Applied Clay Science, 2011，52 (4): 400-406.)。在重金屬吸附方面，粘土通過離子交換吸附或配合作用能將水體和土壤中的重金屬離子如Pb2+，Cr6+，Cd2+，Hg2+等吸附到其表面上，不同粘土對金屬離子吸附性能不同，其吸附具有選擇性，但是粘土對重金屬的吸附效率易受粘土礦物所帶的永久電荷量限制。如Moha_ad等(Mohammad Irani, Mehdi Amjadi, Mohammad Ali Mousavian.Comparative study of leadsorption onto natural perlite，dolomite and diatomite[J].Chemical EngineeringJournal，2011，178:317-323.)比較了珍珠巖、白云石和娃藻土對鉛的吸附特性，結(jié)果顯示娃藻土對鉛的吸附容量最大，達到25.01mg/g，白云石為19.69mg/g，珍珠巖為8.906mg/g0 Frin1-Srasra 等(N.Frin1-Srasra，E.Srasra.Acid treatment of south tunisianpalygorskite:removal of Cd (II) from aqueous and phosphoric acid solutions[J].Desalination, 2010，250(1):26-34.)用 4mol/L 的 HCl 處理坡縷石后，在 15min 內(nèi)對 Cd2+ 的吸附可以達到90%，吸附40min即可達到平衡，其最大吸附量可達42mg/g。在有機物吸附方面，利用粘土礦物的吸附、離子交換作用以及其它的物理化學(xué)性質(zhì)進行吸附是最為常用的印染廢水、有機污染物和陰離子PO3—，S02—的去除方法。但是，粘土對有機物的吸附性能還有待進一步提1 ，且粘土對有機物的吸附無選擇性。為了提1 粘土對有機物的吸附性，一般用表面活性劑對其進行表面修飾，修飾后其對有機物的吸附性有所提高。如Chang等(YueChang, Xueqian Lv,Fei Zhaj Yonggang Wang, Ziqiang Le1.Sorption of p—nitrophenol byanion-cation modified palygorskite[J].Journal of Hazardous Materials，2009，168(2-3):826-831.)研究發(fā)現(xiàn)用十二烷基苯磺酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨改性的坡縷石對對硝基苯酷的最大吸附容量為 137.TAmg/gc^Wei Qin等(Liang-Guo Yanj Jin Wang, Ha1-QinYuj Qin Wei, Bin Duj Xiao-Quan Shan.Adsorption of benzoic acid by CTAB exchangedmontmorillonite [J] Applied Clay Science, 2007，37 (3-4): 226-230.)研究發(fā)現(xiàn)十六烷基三甲基溴化銨改性蒙脫土對水溶液中苯甲酸的去除率可達61%。Li等(Po-HsiangChang, Zhaohui Li，Tsa1-Luen YujSandagdori Munkhbayer, Tzu-Hsing KuojYu-ChiaoHung,Jiin-Shuh Jean, Kao-Hung Lin.Sorptive removal of tetracycline from waterby palygorskite [J].Journal of Hazardous Materials, 2009，165(1-3):148-155.)研究了用坡縷石處理廢水中的四環(huán)素，在pH=8.7條件下，最大吸附量為99mg/g。Lu等(Ailian Xue, Shouyong Zhou, Yij iang Zhao, Xiaoping Lu, Pingfang Han.Adsorption ofreactive dyes from aqueous solution by silylated palygorskite[J].Applied ClayScience, 2010, 48(4):638-640.)用氨丙基三乙氧基硅烷改性坡縷石處理廢水中的三種活性染料，發(fā)現(xiàn)對活性紅3BS、活性藍KE-R和活性黑GR的最大吸附量分別為34mg/g、38mg/g和 60mg/g。從以上分析中可以看出，粘土對重金屬具有吸附選擇性，但吸附能力受層間可交換離子和荷電性限制，且對有機物吸附能力差，無選擇性。因此，如何提高粘土的吸附效率，并賦予其對有機物的選擇吸附性，已成為目前粘土研究的熱點。石墨烯是由碳原子構(gòu)成的含大共軛鍵的單層片狀碳材料，其比表面積大(可達2830m2/g)，對有機物具有選擇吸附和吸附效率高的特點(Ting Wu，XiangCai, Shaozao Tan, Hongye Li, Jiesheng Liu, Weidong Yang.Adsorption characteristicsof acrylonitrile, p-toluenesulfonic acid, 1-naphthalenesulfonic acid andmethyl blue on graphene in aqueous solutions[J].Chemical EngineeringJournal.2011，173 (I): 144-149.)，30°C下，石墨烯對丙烯腈的吸附量為0.72g/g，對對甲苯磺酸的吸附量為1.43g/g，對萘磺酸的吸附量為1.46g/g，對甲基藍的吸附量為1.52g/g，為目前已知的對芳香族有機物最大的吸附容量，且芳香族有機物苯環(huán)越多，其在石墨烯上的吸附速度也越快，吸附量也越大，體現(xiàn)出了明顯的選擇性吸附的特點，已成為吸附材料令頁域的一顆新星(Da Chen, Longhua Tang, Jinghong L1.Graphene-based materials inelectrochemistry [J].Chemical Society Reviews2010, 39 (8): 3157-3180.)。但是，石墨烯的表面呈惰性狀態(tài)，其片與片之間有較強的范德華力，容易產(chǎn)生團聚，使其在吸附領(lǐng)域的研究和應(yīng)用受到限制。從以上分析可以看出，石墨烯對有機物具有高效吸附選擇性，但易團聚。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種石墨烯/粘土復(fù)合材料。本發(fā)明另一目的在于提供上述石墨烯/粘土復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明再一目的在于提供上述石墨烯/粘土復(fù)合材料在污水處理中的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn):一種石墨烯/粘土復(fù)合材料，該復(fù)合材料由多孔石墨烯和粘土復(fù)合而成，具有多孔結(jié)構(gòu)。所述的多孔石墨烯通過插層反應(yīng)，插入粘土片層間。所述多孔石墨烯和粘土的質(zhì)量比為1:0.f 10。所述石墨烯/粘土復(fù)合材料的比表面積為20(T250m2/g，900 °C內(nèi)的失重為
3 6wt%0所述的粘土為蒙脫土、蛭石、伊利石、高嶺土或累托石。所述多孔石墨烯的比表面積為35(T450m2/g，900°C內(nèi)的失重為3飛wt%。
上述一種石墨烯/粘土復(fù)合材料的制備方法，包含以下步驟:( I)稱取石墨粉，加入濃硫酸中，冰鹽浴冷卻到0°C，加入高錳酸鉀，攪拌反應(yīng)后，力口水，再加入雙氧水反應(yīng)，離心、洗滌后，將所得的固體投入水中，超聲分散，然后微波處理，過濾、干燥，得到氧化石墨烯；再加堿，氮氣保護加熱反應(yīng)，得到多孔石墨烯；(2)取步驟(I)制備得到的多孔石墨烯加入到溶劑中，超聲分散，加入粘土，攪拌反應(yīng)，抽濾，將得到的沉淀物干燥、研磨、過篩，得到石墨烯/粘土復(fù)合材料。步驟(I)所述的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。步驟(I)所用石墨粉、高錳酸鉀和堿的質(zhì)量比為1:2.5 3:3 5。步驟(I)所述雙氧水用量為每Ig石墨粉加入2 3mL雙氧水。步驟(I)所述濃硫酸用量為每Ig石墨粉加入25mL濃硫酸。步驟(I)所述加水指按照每ImL濃硫酸加入8mL水的比例添加。步驟(I)所述攪拌反應(yīng)指在3(T60°C，攪拌速率為2(T80rpm下反應(yīng)2 6h。步驟(I)所述的超聲分散指在超聲功率為300W、頻率為40Hz下分散I 2h。步驟(I)所述的微波處理指在微波功率為700W、頻率為2KHz下處理l 2h。步驟(I)所述的加熱反應(yīng)指在760°C反應(yīng)l 2h。步驟(2)所述的溶劑為乙醇、水、丙酮或氮甲基吡咯烷酮。步驟(2)所述的粘土為蒙脫土、蛭石、伊利石、高嶺土或累托石。步驟(2)所用多孔石墨烯和粘土的質(zhì)量比為1:0.廣10。步驟(2)所述的超聲分散指在超聲功率為300W、頻率為40Hz下分散0.1 0.5h。步驟(2)所述的攪拌反應(yīng)指在3(T60°C，攪拌速率為2(T80rpm下反應(yīng)6 12h。步驟(2)所述的干燥指在6(T90°C下干燥24 48h。上述石墨烯/粘土復(fù)合材料在污水處理中的應(yīng)用。本發(fā)明的機理為:根據(jù)粘土對重金屬具有較好的選擇吸附性，以及石墨烯的吸附效率高且對有機物顯示選擇吸附性的特點，將石墨烯插入粘土片層間構(gòu)建對重金屬和有機物均具有高效及選擇吸附性的石墨烯/粘土復(fù)合材料。本發(fā)明的相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點及效果:(I)本發(fā)明方法采用粘土作為載體，可以更好地分散石墨烯，減小石墨烯的團聚，提聞吸附性能；(2)石墨烯/粘土復(fù)合材料具有多功能性，能同時吸附有機物和重金屬，且吸附效率明顯提高，綜合去除率最高可達68%，在工業(yè)化應(yīng)用中具有廣闊的前景。


圖1為石墨烯/粘土復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1、為石墨烯/粘土復(fù)合材料的制備。其中，比表面積采用MicromeriticsASAP2010進行測定；失重是通過美國TA公司的SDT-Q600型熱重分析儀進行測定，升溫速率10°C /1^11，在隊氣氛中進行。實施例1(I) Ig石墨粉(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)加入25mL98wt%&硫酸中，冰鹽浴冷卻到0°c，緩慢加入2.5g KMnO4，然后升溫至30°C，20rpm攪拌6h，反應(yīng)結(jié)束后加入200mL水,再加入2mL30wt%雙氧水反應(yīng)至溶液呈亮黃色,600rpm離心、水洗漆后,將所得的固體投入200mL水中，在超聲功率為300W、頻率為40Hz下處理2h，繼而在微波功率為700W、頻率為2KHz下處理lh，得到氧化石墨烯；加入3g NaOH，在管式爐中氮氣保護760°C加熱lh，得到多孔石墨烯；多孔石墨烯的比表面積為350m2/g，900°C內(nèi)的失重為3wt%。(2)將Ig步驟(I)制備得到的多孔石墨烯加入到IOOmL乙醇(化學(xué)純，99v/v%)中，在超聲功率為300W、頻率為40Hz下分散0.5h，然后加入Ig蒙脫土，加熱至30°C，20rpm攪拌12h后停止反應(yīng)，抽濾得沉淀物。將得到的沉淀物在60°C真空干燥箱中干燥48h，研磨，過300目篩(54 y m孔徑)，得到石墨烯/蒙脫土復(fù)合材料，石墨烯和蒙脫土質(zhì)量比為1:1，組成表示為[石墨烯]工[蒙脫土]工，結(jié)構(gòu)示意見圖1。所得石墨烯/蒙脫土復(fù)合材料為黑色粉末，比表面積為210m2/g，900°C內(nèi)的失重為3wt%。實施例2(I)Ig石墨粉(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)加入25mL98wt%濃硫酸中，冰鹽浴冷卻到(TC，緩慢加入3g KMnO4,然后升溫至60°C，30rpm攪拌5h，反應(yīng)結(jié)束后加入200mL水，再加入3mL30wt%雙氧水反應(yīng)至溶液呈亮黃色，800rpm離心、水洗滌后，將所得的固體投A 200mL水中，在超聲功率為300W、頻率為40Hz下處理lh，繼而在微波功率為700W、頻率為2KHz下處理1.2h，得到氧化石墨烯；加入4g K0H，在管式爐中氮氣保護760°C加熱2h，得到多孔石墨烯；多孔石墨烯的比表面積為370m2/g，900°C內(nèi)的失重為6wt%。(2)將Ig步驟(I)制備得到的多孔石墨烯加入到IOOmL水中，在超聲功率為300W、頻率為40Hz下分散0.4h,然后 加入Ig蛭石,加熱至60°C, 40rpm攪拌6h后停止反應(yīng),抽濾得沉淀物。將得到的沉淀物在70°C真空干燥箱中干燥36h，研磨，過300目篩(54 pm孔徑)，得到石墨烯/蛭石復(fù)合材料，石墨烯和蛭石的質(zhì)量比為1:1，組成表示為[石墨烯]i [蛭石又，結(jié)構(gòu)示意見圖1。所得石墨烯/蛭石復(fù)合材料為黑色粉末，比表面積為220m2/g，90(TC內(nèi)的失重為4wt%。實施例3(I) Ig石墨粉(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)加入25mL98wt%&硫酸中，冰鹽浴冷卻到0°c，緩慢加入2.5g KMnO4，然后升溫至50°C，40rpm攪拌4h，反應(yīng)結(jié)束后加入200mL水,再加入2mL30wt%雙氧水反應(yīng)至溶液呈亮黃色，IOOOrpm離心、水洗漆后,將所得的固體投入200mL水中，在超聲功率為300W、頻率為40Hz下處理2h，繼而在微波功率為700W、頻率為2KHz下處理1.4h，得到氧化石墨烯，然后加入5g NaOH，在管式爐中氮氣保護760V加熱lh，得到多孔石墨烯；多孔石墨烯的比表面積為390m2/g，900°C內(nèi)的失重為5wt%。(2)將Ig步驟(I)制備得到的多孔石墨烯加入到IOOmL丙酮(化學(xué)純，99%)中，在超聲功率為300W、頻率為40Hz下分散0.3h，然后加入Ig伊利石，加熱至50°C，60rpm攪拌Sh后停止反應(yīng)，抽濾得沉淀物。將得到的沉淀物在80°C真空干燥箱中干燥24h，研磨，過300目篩(54 ii m孔徑)，得到石墨烯/伊利石復(fù)合材料，石墨烯和伊利石質(zhì)量比為1:1，組成表示為[石墨烯]i[伊利石]i，結(jié)構(gòu)示意見圖1。所得石墨烯/伊利石復(fù)合材料為黑色粉末，t匕表面積為230m2/g，900°C內(nèi)的失重為5wt%。實施例4(I)Ig石墨粉(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)加入25mL98wt%濃硫酸中，冰鹽浴冷卻到0°c，緩慢加入3g KMnO4,然后升溫至40°C，60rpm攪拌3h，反應(yīng)結(jié)束后加入200mL水，再加入3mL30wt%雙氧水反應(yīng)至溶液呈亮黃色，1200rpm離心、水洗滌后，將所得的固體投入200mL水中，在超聲功率為300W、頻率為40Hz下處理2h，繼而在微波功率為700W、頻率為2KHz下處理1.8h，得到氧化石墨烯，然后加入4g K0H，在管式爐中氮氣保護760°C加熱2h，得到多孔石墨烯；多孔石墨烯的比表面積為430m2/g，900°C內(nèi)的失重為4wt%。(2)將Ig步驟(I)制備得到的多孔石墨烯加入到IOOmL氮甲基吡咯烷酮(化學(xué)純，99%)中，在超聲功率為300W、頻率為40Hz下分散0.2h，然后加入0.1g高嶺土，加熱至40°C，80rpm攪拌IOh后停止反應(yīng),抽濾得沉淀物。將得到的沉淀物在90°C真空干燥箱中干燥24h,研磨，過300目篩(54 y m孔徑)，得到石墨烯/高嶺土復(fù)合材料，石墨烯和高嶺土質(zhì)量比為1:0.1,組成表示為[石墨烯]:[高嶺土 ]a 結(jié)構(gòu)示意見圖1。所得石墨烯/高嶺土復(fù)合材料為黑色粉末，比表面積為250m2/g，900°C內(nèi)的失重為6wt%。實施例5(I) Ig石墨粉(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)加入25mL98wt%&硫酸中，冰鹽浴冷卻到0°c，緩慢加入2.8g KMnO4，然后升溫至30°C，80rpm攪拌2h，反應(yīng)結(jié)束后加入200mL水,再加入2mL30wt%雙氧水反應(yīng)至溶液呈亮黃色,800rpm離心、水洗漆后,將所得的固體投入200mL水中，在超聲功率為300W、頻率為40Hz下處理lh，繼而在微波功率為700W、頻率為2KHz下處理2h，得到氧化石墨烯，然后加入3g NaOH，在管式爐中氮氣保護760°C加熱lh，得到多孔石墨烯；多孔石墨烯的比表面積為450m2/g，900°C內(nèi)的失重為3wt%。(2)將Ig步驟(I)制備得到的多孔石墨烯加入到IOOmL乙醇(化學(xué)純，99v/v%)中，在超聲功率為300W、頻率為40Hz下分散0.1h,然后加入IOg累托石，加熱至30°C，60rpm攪拌12h后停止反應(yīng)，抽濾得沉淀物。將得到的沉淀物在60°C真空干燥箱中干燥48h，研磨，過300目篩(54 y m孔徑)，得到石墨烯/累托石復(fù)合材料，石墨烯和累托石質(zhì)量比為1:10，組成表示為[石墨烯]工[累托石]1(1，結(jié)構(gòu)示意見圖1。所得石墨烯/累托石復(fù)合材料為黑色粉末，比表面積為200m2/g，900°C內(nèi)的失重為3wt%。實施例6 10為對實施例1飛所制備的石墨烯/粘土復(fù)合材料的吸附性能評價。其中，丙烯腈在水溶液中的濃度是通過高效液相色譜法測定的，分離柱為
4.6 X 250mm的AQ-C18柱，檢測波長為196nm，檢測限為0.6 y g/mL (測試方法參考文獻 Arvind Kumar, B.Prasad, 1.M.Mishra.0ptimization ofprocess parameters foracrylonitrile removal by a low-cost adsorbent using Box-Behnken design[J].Journal of Hazardous Materials, 2008, 150 (I):174-182.) 對甲苯橫酸(p-TA)、1-萘磺酸鈉(1-NA)和甲基藍(MB)的濃度是用紫外可見分光光度計進行測試的，測試的波長分別為:maxp_TA=22 2nm, max1_NA=292nm, maxMB=665nm (測試方法參考文獻TingWuj Xiang Cai, Shaozao Tan,Hongye Li，Jiesheng Liu,Weidong Yang.Adsorptioncharacteristics of acrylonitrile, p-toluenesul fonic acid，1—naphthalenesulfonicacid and methyl blue on graphene in aqueous solutions[J].Chemical EngineeringJournal.2011，173 (I): 144-149.)。所述重金屬離子 Pb2+、Zn2+、Cr3+和 Hg2+在水溶液中的濃度通過電感耦合等離子光譜儀(ICP，0ptima2000DV，美國)測試(測試方法參考文獻Xiang Cai,Guang-Jian Dai,Shao-Zao Tan,Yu Ouyang,You-Sheng Ouyang, Qing-ShanSh1.Synergistic antibacterial zinc ions and cerium ions loaded a -zirconiumphosphate.Materials Letters.2012，67 (I): 199-201.)D實施例6在錐形瓶內(nèi)，倒入IOOmL含Pb2+、Zn2+、Cr3+、Hg2+和丙烯腈、對甲苯磺酸、1_萘磺酸鈉、甲基藍的污水，其中，Pb2+、Zn2+、Cr3+和Hg2+濃度之和為lmg/mL,丙烯腈、對甲苯磺酸、1-萘磺酸鈉和甲基藍濃度之和為lmg/mL。加入0.1g實施例1制備所得的[石墨烯]i [蒙脫土 ]!復(fù)合材料，對比樣只加入50mg石墨烯或50mg蒙脫土。將錐形瓶蓋好，放入水浴振動槽內(nèi)，振動頻率為30Hz，溫度為30°C，2h后測定污水樣中重金屬離子濃度之和，定義為Xmg/mL,有機物濃度之和定義為y mg/mL,根據(jù)公式計算去除率,結(jié)果見表I。計算公式如下:重金屬去除率％= (1-x) X 100%有機物去除率％= (1-y) X 100%總?cè)コ剩? (1_ (x+y)/2) X 100%。表I實施例1制備所得[石墨烯]:[蒙脫土 ]:的吸附性能
權(quán)利要求
1.一種石墨烯/粘土復(fù)合材料，其特征在于:該復(fù)合材料由多孔石墨烯和粘土復(fù)合而成，具有多孔結(jié)構(gòu)；所述的多孔石墨烯通過插層反應(yīng)，插入粘土片層間；所述多孔石墨烯和粘土的質(zhì)量比為1:0.rio ;所述石墨烯/粘土復(fù)合材料的比表面積為20(T250m2/g，900°C內(nèi)的失重為3 6wt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯/粘土復(fù)合材料，其特征在于:所述的粘土為蒙脫土、蛭石、伊利石、高嶺土或累托石；所述多孔石墨烯的比表面積為35(T450m2/g，90(TC內(nèi)的失重為3 6wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種石墨烯/粘土復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包含以下步驟: (1)稱取石墨粉，加入濃硫酸中，冰鹽浴冷卻到0°C，加入高錳酸鉀，攪拌反應(yīng)后，加水，再加入雙氧水反應(yīng)，離心、洗滌后，將所得的固體投入水中，超聲分散，然后微波處理，過濾、干燥，得到氧化石墨烯；再加堿，氮氣保護加熱反應(yīng)，得到多孔石墨烯； (2)取步驟(I)制備得到的多孔石墨烯加入到溶劑中，超聲分散，加入粘土，攪拌反應(yīng)，抽濾，將得到的沉淀物干燥、研磨、過篩，得到石墨烯/粘土復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種石墨烯/粘土復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(I)所述的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所用石墨粉、高錳酸鉀和堿的質(zhì)量比為1:2.5^3:3^50
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種石墨烯/粘土復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(I)所述雙氧水用量為每Ig石墨粉加入2 3mL雙氧水；所述濃硫酸用量為每Ig石墨粉加入25mL濃硫酸；所述加水指按照每ImL濃硫酸加入8mL水的比例添加。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種石墨烯/粘土復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(I)所述攪拌反應(yīng)指在3(T60°C，攪拌速率為2(T80rpm下反應(yīng)2飛h ;所述的超聲分散指在超聲功率為300W、頻率為40Hz下分散I 2h ;所述的微波處理指在微波功率為700W、頻率為2KHz下處理f 2h ;所述的加熱反應(yīng)指在760V反應(yīng)f 2h。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種石墨烯/粘土復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述的溶劑為乙醇、水、丙酮或氮甲基吡咯烷酮。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種石墨烯/粘土復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述的粘土為蒙脫土、蛭石、伊利石、高嶺土或累托石；所用多孔石墨烯和粘土的質(zhì)量比為1:0.1 10。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種石墨烯 /粘土復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述的超聲分散指在超聲功率為300W、頻率為40Hz下分散0.r0.5h ;所述的攪拌反應(yīng)指在3(T60°C，攪拌速率為2(T80rpm下反應(yīng)6 12h ;所述的干燥指在6(T90°C下干燥24 48h。
10.權(quán)利要求1所述一種石墨烯/粘土復(fù)合材料在污水處理中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于吸附材料領(lǐng)域，涉及一種無機-無機雜化材料，特別涉及一種石墨烯/粘土復(fù)合材料。該復(fù)合材料呈粉末狀，由多孔石墨烯和粘土復(fù)合而成，具有多孔結(jié)構(gòu)；所述的多孔石墨烯通過插層反應(yīng)，插入粘土層間；多孔石墨烯和粘土的質(zhì)量比為1∶0.1～10；所述石墨烯/粘土復(fù)合材料的比表面積為200～250m2/g，900℃內(nèi)的失重為3～6wt%；所述粘土為蒙脫土、蛭石、伊利石、高嶺土或累托石。所述石墨烯/粘土復(fù)合材料易于分散，可用于重金屬和有機物的綜合高效吸附，具有易于分散，并對重金屬和有機物顯示出高效和選擇性吸附的特點，綜合去除率最高可達99%，在工業(yè)化應(yīng)用中具有廣闊的前景。
文檔編號C02F1/28GK103143319SQ20131006720
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者譚紹早, 蔡祥, 劉露, 于愛麗, 黃浪歡, 謝瑜珊 申請人:暨南大學(xué)