一種氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法，所述的氧化石墨烯凈水濾芯包括濾管、填充在濾管內部的濾芯層、以及包圍在所述濾管外表面的保護層，所述濾管為氧化石墨烯濾管，所述保護層為無紡布保護層，所述濾芯層為高純銅鋅合金層；所述的制備氧化石墨烯凈水濾芯的方法，工藝簡單，所需原料來源廣泛；該氧化石墨烯凈水濾芯不僅可以有效的濾除水中的重金屬離子，還可以更好地抑制細菌等微生物的滋生；凈水效果好，使用壽命長，適用于家用凈水設備。
【專利說明】一種氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及飲用水凈化【技術領域】，具體是一種氧化石墨凈水濾芯的制備方法。
【背景技術】
[0002]伴隨著社會經濟的快速發(fā)展，水環(huán)境污染和水資源短缺問題日益突出，重金屬由于其毒性高、不易降解并且易在生物體內富集，成為水體污染中的重要污染物；飲用水衛(wèi)生事件時有發(fā)生，特別是重金屬離子污染，嚴重影響人體健康，因此飲用水的安全衛(wèi)生已引起社會各界的高度重視；一般的凈水裝置凈化方式單一，僅能在一定程度上解決水的色度、濁度等輕度污染，對重金屬離子的去除效果較差。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決現有技術的不足，提供一種氧化石墨烯凈水濾芯，它不僅可以有效的濾除水中的重金屬離子，還可以更好地抑制細菌等微生物的滋生；結構簡單，使用壽命長，適用于家用凈水設備。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是:所述的氧化石墨烯凈水濾芯，包括濾管、填充在濾管內部的濾芯層、以及包圍在所述濾管外表面的保護層，其特征在于:所述濾管為氧化石墨烯濾管，所述保護層為無紡布保護層，所述濾芯層為高純銅鋅合金層；氧化石墨烯濾管采用氧化石墨烯，氧化石墨烯作為碳納米材料，其理論表面積高達2900 m2/g，對鉛的吸附容量可達800?1080mg/g，而現有技術的濾管材料對鉛的最大吸附容量一般僅為180mg/g。另外,氧化石墨烯濾管的交換和洗脫速度都比現有技術水處理裝置快,可使水得到深度凈化。同時，由于其較大的交換容量，在處理同劑量的水時，所需濾芯層的填料填充量少，其濾芯層體積相應的比使用其它材料的濾芯層體積小，且吸附性更強；
本發(fā)明所述的氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法，包括以下工藝步驟:
(a)制備氧化石墨烯，采用化學氧化法制備得到氧化石墨漿料，然后加入冰水混合物稀釋后攪拌均勻，加入雙氧水去除溶液中殘留的氧化劑，反應完畢后經洗滌、干燥得到氧化石墨烯；
(b)制備氧化石墨烯濾管，將氧化石墨烯粉末與聚丙烯粉末按照6:1的質量比均勻混合后裝入濾管模具；然后將所述濾管模具逐漸升溫達到200°C ;在壓力范圍10?30MPa下對濾管模具加壓15?30min，冷卻脫模制得氧化石墨烯濾管；
(c)制備氧化石墨烯凈水濾芯，在氧化石墨烯濾管中空部分填充高純銅鋅合金填料，構成所述芯體層，在所述氧化石墨烯濾管外鋪設無紡布，構成其無紡布保護層，得到氧化石墨烯凈水濾芯。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:
(I)、本發(fā)明的一種氧化石墨烯凈水濾芯，其中的濾管采用氧化石墨烯為原料，顯著增強了對水中有害物質的去除能力，尤其是重金屬離子；由于氧化石墨烯吸附容量大，在處理同劑量的水時，所需濾芯層的填料填充量少，其濾芯層體積比相應的使用其它材料的濾芯層體積小，且吸附性更強；
(2)、氧化石墨烯配合高純銅鋅合金凈水材料搭配，可以更好地抑制細菌等微生物的滋
生；
(3)、本發(fā)明的氧化石墨烯凈水濾芯結構簡單輕巧，凈水效果好，使用壽命長；適用于家用凈水設備，包括水龍頭凈水器、凈水壺等凈水設備。
【具體實施方式】
[0006]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0007]本實施例所述的一種氧化石墨凈水濾芯，按以下步驟進行制備:
1、制備氧化石墨烯，將石墨溶于濃硫酸和濃磷酸的混合溶液中，加入高錳酸鉀后于40°C反應10小時，然后加入上述混合溶液體積2倍的冰水，攪拌均勻冷卻到室溫，再加入石墨質量3倍的過氧化氫溶液還原，反應完畢經洗滌、干燥，制得氧化石墨烯。
[0008]2、制備氧化石墨烯濾管，將1.5g氧化石墨烯粉末與聚丙烯粉末按照6:1的質量比均勻混合后裝入濾管模具；然后將上述濾管模具逐漸升溫達到200°C ;在壓力范圍10~30MPa下對濾管模具加壓20min，冷卻脫模制得氧化石墨烯濾管。
[0009]3、制備氧化石墨烯凈水濾芯，在氧化石墨烯濾管中空部分填充高純銅鋅合金填料，在氧化石墨烯濾管外加上無紡布保護層，得到氧化石墨烯凈水濾芯。
[0010]將上述方法制備的氧化石墨烯凈水濾芯放入凈水器中,對飲用水中重金屬離子的去除效果見下表:
【權利要求】
1.一種氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法，所述的氧化石墨烯凈水濾芯包括濾管、填充在濾管內部的濾芯層、以及包圍在所述濾管外表面的保護層，其特征在于:所述濾管為氧化石墨烯濾管，所述保護層為無紡布保護層，所述濾芯層為高純銅鋅合金層，所述的氧化石墨烯凈水濾芯的制備方法，包括以下工藝步驟: (a)制備氧化石墨烯，采用化學氧化法制備得到氧化石墨漿料，然后加入冰水混合物稀釋后攪拌均勻，并添加雙氧水去除溶液中殘留的氧化劑，反應完畢后經洗滌、干燥得到氧化石墨烯； (b)制備氧化石墨烯濾管，將氧化石墨烯粉末與聚丙烯粉末按照6:1的質量比均勻混合后裝入濾管模具；然后將所述濾管模具逐漸升溫達到200°C左右；在壓力范圍10?30MPa下對濾管模具加壓15?30min,冷卻脫模制得氧化石墨烯濾管； (c)制備氧化石墨烯凈水濾芯，在氧化石墨烯濾管中空部分填充高純銅鋅合金填料，構成所述芯體層，在所述氧化石墨烯濾管外鋪設無紡布，構成所述的無紡布保護層，得到氧化石墨烯凈水濾芯。
【文檔編號】C02F1/28GK103785223SQ201410050095
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權日:2014年2月14日
【發(fā)明者】孫明娟, 孟良, 靖暖暖, 王圓圓, 侯士峰 申請人:濟寧利特納米技術有限責任公司