CN108236919A - 一种表面修饰的氧化石墨烯及其在医药废水处理中的应用 - Google Patents

一种表面修饰的氧化石墨烯及其在医药废水处理中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种表面修饰的氧化石墨烯及其在医药废水处理中的应用，表面修饰的氧化石墨烯由如下方法制备而成：将氧化石墨烯加入到乙二醇和丙酮的混合溶液中，超声分散，加入纳米氯化铁超声分散均匀，再将乙酸钠加入到上述溶液剧烈搅拌，然后加入已经溶解于乙酸水溶液的壳聚糖，形成的混合溶液搅拌均匀后放入水热反应釜进行水热反应，冷却至常温后用乙醇和去离子水洗涤，真空干燥即得。本发明提供的表面修饰的氧化石墨烯可以用于吸附医药废水中的磺胺类药物。

Description

一种表面修饰的氧化石墨烯及其在医药废水处理中的应用
技术领域
本发明属于污染治理领域，具体涉及一种表面修饰的氧化石墨烯及其在医药废水处理中的应用。
背景技术
磺胺类药物是应用最早的一类人工合成的抗菌药物，属于广谱抗菌药物，因其抗菌谱广、疗效强、方便安全等优点被广泛用于人体和动物，磺胺抗生素在被人或动物服用后，仅20%-40%能被吸收并发挥药效，其余大部分药物在1-2d内以母体或代谢产物形式随***物直接排出，含有磺胺类药物的***物进入到自然环境或污水处理厂中。由于磺胺类在污水处理厂中去除效率有限，并不能完全去除，未经去除的抗生素最终扩散到地表水、地下水或沉积物，最终对人类健康和环境生态***造成危害。如何将其从环境中有效的去除成为急需解决的研究课题，对于磺胺嘧啶的去除，目前除了生化法和高级氧化法之外，非破坏性的吸附法由于成本低、操作简单以及不产生高毒性降解产物受到青睐。
氧化石墨烯，作为具有单原子层厚度的二维结构的新型碳材料，由于其具有巨大的比表面积，氧化石墨烯的芳基结构也有利于通过π-π堆叠作用对疏水类物质产生相互作用;因此，近年来已经有大量研究对氧化石墨烯或氧化石墨烯基复合材料的吸附性能进行研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种表面修饰的氧化石墨烯及其在医药废水处理中的应用。
上述目的是通过如下技术方案实现的：
一种表面修饰的氧化石墨烯，由如下方法制备而成：将氧化石墨烯加入到乙二醇和丙酮的混合溶液中，超声分散，加入纳米氯化铁超声分散均匀，再将乙酸钠加入到上述溶液剧烈搅拌，然后加入已经溶解于乙酸水溶液的壳聚糖，形成的混合溶液搅拌均匀后放入水热反应釜进行水热反应，冷却至常温后用乙醇和去离子水洗涤，真空干燥即得。
优选地，所述乙二醇和丙酮的体积比为2-3:1。
优选地，氧化石墨烯质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:7-9。
优选地，纳米氯化铁质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:12-14。
优选地，乙酸钠质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:65-85。
优选地，乙酸水溶液的质量分数为1-3%，壳聚糖在乙酸水溶液中的质量浓度为25-35%。
优选地，水热反应温度为180-240℃，水热反应时间为1-3小时。
上述表面修饰的氧化石墨烯在吸附医药废水中磺胺药物的应用。
本发明的有益效果：
本发明提供的表面修饰的氧化石墨烯可以用于吸附医药废水中的磺胺类药物。
具体实施方式
下面拟通过具体实施例具体介绍本发明创造的技术方案。
实施例1：
一种表面修饰的氧化石墨烯，由如下方法制备而成：将氧化石墨烯加入到乙二醇和丙酮的混合溶液中，超声分散，加入纳米氯化铁超声分散均匀，再将乙酸钠加入到上述溶液剧烈搅拌，然后加入已经溶解于乙酸水溶液的壳聚糖，形成的混合溶液搅拌均匀后放入水热反应釜进行水热反应，冷却至常温后用乙醇和去离子水洗涤，真空干燥即得。
其中，所述乙二醇和丙酮的体积比为2.5:1；氧化石墨烯质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:8；纳米氯化铁质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:13。
其中，乙酸钠质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:75。
其中，乙酸水溶液的质量分数为2%，壳聚糖在乙酸水溶液中的质量浓度为30%。
其中，水热反应温度为210℃，水热反应时间为2小时。
实施例2：
一种表面修饰的氧化石墨烯，由如下方法制备而成：将氧化石墨烯加入到乙二醇和丙酮的混合溶液中，超声分散，加入纳米氯化铁超声分散均匀，再将乙酸钠加入到上述溶液剧烈搅拌，然后加入已经溶解于乙酸水溶液的壳聚糖，形成的混合溶液搅拌均匀后放入水热反应釜进行水热反应，冷却至常温后用乙醇和去离子水洗涤，真空干燥即得。
其中，所述乙二醇和丙酮的体积比为2:1；氧化石墨烯质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:7；纳米氯化铁质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:12。
其中，乙酸钠质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:65。
其中，乙酸水溶液的质量分数为1%，壳聚糖在乙酸水溶液中的质量浓度为25%。
其中，水热反应温度为180℃，水热反应时间为3小时。
实施例3：
一种表面修饰的氧化石墨烯，由如下方法制备而成：将氧化石墨烯加入到乙二醇和丙酮的混合溶液中，超声分散，加入纳米氯化铁超声分散均匀，再将乙酸钠加入到上述溶液剧烈搅拌，然后加入已经溶解于乙酸水溶液的壳聚糖，形成的混合溶液搅拌均匀后放入水热反应釜进行水热反应，冷却至常温后用乙醇和去离子水洗涤，真空干燥即得。
其中，所述乙二醇和丙酮的体积比为3:1；氧化石墨烯质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:9；纳米氯化铁质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:14。
其中，乙酸钠质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:85。
其中，乙酸水溶液的质量分数为3%，壳聚糖在乙酸水溶液中的质量浓度为35%。
其中，水热反应温度为240℃，水热反应时间为1小时。
实施例4：
一种表面修饰的氧化石墨烯，由如下方法制备而成：将氧化石墨烯加入到乙二醇和丙酮的混合溶液中，超声分散，加入纳米氯化铁超声分散均匀，再将乙酸钠加入到上述溶液剧烈搅拌，然后加入已经溶解于乙酸水溶液的壳聚糖，形成的混合溶液搅拌均匀后放入水热反应釜进行水热反应，冷却至常温后用乙醇和去离子水洗涤，真空干燥即得。
其中，所述乙二醇和丙酮的体积比为2.5:1；氧化石墨烯质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:8；纳米氯化铁质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:13。
其中，乙酸钠质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:70。
其中，乙酸水溶液的质量分数为2%，壳聚糖在乙酸水溶液中的质量浓度为30%。
其中，水热反应温度为210℃，水热反应时间为2小时。
实施例5：
一种表面修饰的氧化石墨烯，由如下方法制备而成：将氧化石墨烯加入到乙二醇和丙酮的混合溶液中，超声分散，加入纳米氯化铁超声分散均匀，再将乙酸钠加入到上述溶液剧烈搅拌，然后加入已经溶解于乙酸水溶液的壳聚糖，形成的混合溶液搅拌均匀后放入水热反应釜进行水热反应，冷却至常温后用乙醇和去离子水洗涤，真空干燥即得。
其中，所述乙二醇和丙酮的体积比为2.5:1；氧化石墨烯质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:8；纳米氯化铁质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:13。
其中，乙酸钠质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:80。
其中，乙酸水溶液的质量分数为2%，壳聚糖在乙酸水溶液中的质量浓度为30%。
其中，水热反应温度为210℃，水热反应时间为2小时。
实施例6：
一种表面修饰的氧化石墨烯，由如下方法制备而成：将氧化石墨烯加入到乙二醇和丙酮的混合溶液中，超声分散，加入纳米氯化铁超声分散均匀，再将乙酸钠加入到上述溶液剧烈搅拌，然后加入已经溶解于乙酸水溶液的壳聚糖，形成的混合溶液搅拌均匀后放入水热反应釜进行水热反应，冷却至常温后用乙醇和去离子水洗涤，真空干燥即得。
其中，所述乙二醇和丙酮的体积比为2.5:1；氧化石墨烯质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:8；纳米氯化铁质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:13。
其中，乙酸钠质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:75。
其中，乙酸水溶液的质量分数为2%，壳聚糖在乙酸水溶液中的质量浓度为30%。
其中，水热反应温度为200℃，水热反应时间为2小时。
实施例7：
一种表面修饰的氧化石墨烯，由如下方法制备而成：将氧化石墨烯加入到乙二醇和丙酮的混合溶液中，超声分散，加入纳米氯化铁超声分散均匀，再将乙酸钠加入到上述溶液剧烈搅拌，然后加入已经溶解于乙酸水溶液的壳聚糖，形成的混合溶液搅拌均匀后放入水热反应釜进行水热反应，冷却至常温后用乙醇和去离子水洗涤，真空干燥即得。
其中，所述乙二醇和丙酮的体积比为2.5:1；氧化石墨烯质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:8；纳米氯化铁质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:13。
其中，乙酸钠质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:75。
其中，乙酸水溶液的质量分数为2%，壳聚糖在乙酸水溶液中的质量浓度为30%。
其中，水热反应温度为220℃，水热反应时间为2小时。
本发明提供的表面修饰的氧化石墨烯可以用于吸附医药废水中的磺胺类药物。
上述具体实施例的作用在于说明本发明创造的实质性内容，但并不以此限定本发明创造的保护范围。对本发明创造的技术方案进行简单修改或等同替换，并不会脱离本发明创造技术方案的实质，因而必然落入本发明创造的保护范围。

Claims (8)

1.一种表面修饰的氧化石墨烯，其特征在于，由如下方法制备而成：将氧化石墨烯加入到乙二醇和丙酮的混合溶液中，超声分散，加入纳米氯化铁超声分散均匀，再将乙酸钠加入到上述溶液剧烈搅拌，然后加入已经溶解于乙酸水溶液的壳聚糖，形成的混合溶液搅拌均匀后放入水热反应釜进行水热反应，冷却至常温后用乙醇和去离子水洗涤，真空干燥即得。
2.根据权利要求1所述的表面修饰的氧化石墨烯，其特征在于：所述乙二醇和丙酮的体积比为2-3:1。
3.根据权利要求1所述的表面修饰的氧化石墨烯，其特征在于：氧化石墨烯质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:7-9。
4.根据权利要求1所述的表面修饰的氧化石墨烯，其特征在于：纳米氯化铁质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:12-14。
5.根据权利要求1所述的表面修饰的氧化石墨烯，其特征在于：乙酸钠质量和乙二醇丙酮混合溶液的质量比为1:65-85。
6.根据权利要求1所述的表面修饰的氧化石墨烯，其特征在于：乙酸水溶液的质量分数为1-3%，壳聚糖在乙酸水溶液中的质量浓度为25-35%。
7.根据权利要求1所述的表面修饰的氧化石墨烯，其特征在于：水热反应温度为180-240℃，水热反应时间为1-3小时。
8.权利要求1-7任一所述表面修饰的氧化石墨烯在吸附医药废水中磺胺药物的应用。
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