氧化石墨烯复合物与氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了氧化石墨烯复合物与氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法与应用。氧化石墨烯复合物包括氧化石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素。其制备方法：将氧化石墨烯分散在水中，加入樟木屑和羧甲基纤维素，搅拌，抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到复合型氧化石墨烯吸附剂。一种氧化镍负载石墨烯复合物，包括氧化镍、氧化石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素。氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法：将复合型氧化石墨烯加入到含镍水溶液中，吸附饱和后加入还原剂，抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到氧化镍负载石墨烯复合物。本发明的复合型氧化石墨烯吸附剂以及氧化镍负载石墨烯复合物具有高效、绿色、经济、环保的特点，制备方法简单、条件易控、适于规模化生产。
【专利说明】氧化石墨稀复合物与氧化镜负载石墨稀复合物的制备方法与应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及无机及有机污染物吸附剂领域，特别涉及氧化石墨烯复合物与氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法与应用。
【背景技术】
[0002]由于工业的快速发展和人们生活水平的不断提高，重金属废水对环境的污染日趋严重。在大量镍污染的环境中会高发皮肤病，粉末状镍与一氧化碳化合生成四羰基镍，通过呼吸道进入人体后会出现肺出血、浮肿、毛细血管壁脂肪变性并发呼吸障碍以及呼吸系统癌症等，四羰基镍已被确认是一种致癌物质。人们在逐渐认识到重金属镍污染对环境，特别是对人类自身产生的危害后，研究了多种治理重金属镍污染的技术。目前去除水体系中的Ni2+有化学沉淀、化学还原、离子交换、膜分离、生物凝絮等多种方法，这些方法因成本相对较高或不可再生，或容易造成二次污染，在应用方面受到限制。吸附法是一种设备投资少，操作简单、高效且易于广泛应用的去除水溶液中有机污染物的方法，而改善吸附法的关键在于开发更加高效、环保、价廉的新型吸附材料。
[0003]当前，大量的吸附材料被报道用来去除水体中的重金属镍，例如活性炭、粉煤灰、生物质吸附剂等。由于具有极大的比表面积，纳米材料被视为一种更高效率的吸附材料，有利于去除水溶液中的重金属镍。自从氧化石墨烯被首次研制出来后，由于其优异的物理化学性质，如极大的比表面积、优异的机械强度、高电导率与热导率等，在化学电源、光电子器件和多相催化等领域已获得了广泛的关注。然而，许多研究人员仅研究重金属镍离子的吸附而很少关注对吸附镍饱和后的吸附剂进行进一步利用。本发明将吸附镍后的饱和吸附剂用还原剂还原，然后将其加入含酚废水中进行催化降解研究。
[0004]含酚废水来源广泛，它是许多化工生产过程中的原料，也是工业企业生产过程中的副产物。酚类化合物对人体健康危害很大，饮用水中酚类化合物要求不超过0.002mg/L0其次酚类化合物对农作物和水中生活的生物都有毒害作用。此外，大量酚类化合物排放到水体中对生态环境也会造成极大地伤害。因此，含酚废水排入环境之前必须进行有效的处理。去除水中酚类化合物方法有生化法、物理化学法和化学法。生化法投资少且降解比较彻底，但对可生化程度不高的酚类化合物而言，降解效果不太好，且只适用于苯酚浓度在50?500mg/L的苯酚溶液。物理化学法萃取步骤操作复杂，溶剂的损失会降低经济效益，同时会给环境带来新的污染。化学氧化法是应用较为广泛的一种方法，它具有分解速度快、氧化能力强、对苯酚的去除率高，最终的氧化产物为二氧化碳和水，无二次污染等优点。
[0005]近年来，虽然已有研究表明石墨烯可以去除水中污染物，但是石墨烯的团聚作用，不仅减少了石墨烯的比表面积，还不利于分散在溶液中，这限制了其在水溶液中对污染物的去除应用。目前，以农业副产物或废弃物作为生物吸附剂处理含有重金属的废水日益引起研究者的关注。樟木屑是一种年产量很大的农业副产物，表面有很多活性官能团，如羟基、羧基、氨基等，这些官能团可以与重金属离子成键或络合，此外樟木屑的多孔结构使溶液很容易渗透进入木屑内部，因此加快吸附速度。羧甲基纤维素是由纤维素，氯乙酸和氢氧化钠混合反应产生的阴离子多糖，且是廉价无毒的，可再生的，可生物降解的和可修饰的天然聚合物。羧甲基纤维素可形成高粘度的胶体溶液，有粘着、增稠、流动、乳化分散、赋形、保水、保护胶体、薄膜成型等特性。
【发明内容】
[0006]本发明的目的之一在于克服现有技术的缺陷，提供一种氧化石墨烯复合物与氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法与应用。
[0007]本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种氧化石墨烯复合物的制备方法，包括以下步骤:
(1)将氧化石墨烯分散在水中，通过超声分散后制得氧化石墨烯悬浮液；
(2)在步骤(I)得到的氧化石墨烯悬浮液中加入樟木屑和羧甲基纤维素，充分搅拌，反应后得到反应溶液；其中，氧化石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素的质量比为2:1: (4?
6)；
(3)将步骤(2)得到的反应溶液进行抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到复合型氧化石墨烯吸附剂，即氧化石墨烯复合物。
[0008]上述氧化石墨烯复合物制备方法中，步骤(I)中所述超声分散的时间为30min?60min ;所述氧化石墨烯悬浮液的浓度为4mg/mL?6mg/mL。
[0009]上述氧化石墨烯复合物制备方法中，步骤(2)所述反应的反应温度为50°C?55°C ；所述反应的反应时间为3h?5h。
[0010]一种氧化石墨烯复合物，所述复合型氧化石墨烯吸附剂包含氧化石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素。所述樟木屑通过化学键作用插入层状石墨烯的边缘或表层，所述樟木屑通过化学键作用镶嵌在层状石墨烯的边缘或表层。
[0011]一种氧化石墨烯复合物应用于去除水溶液中的重金属镍。所述去除水溶液中的重金属镍，具体过程如下:
每升含镍水溶液加入I g?2 g复合型氧化石墨烯吸附剂；在吸附过程中，控制水溶液的温度为20°C?50°C，充分吸附并振荡至反应完全后，利用滤膜对吸附后的余液进行过滤，完成对水溶液中重金属镍的去除。
[0012]一种氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法，包括以下步骤:
(1)将复合型氧化石墨烯吸附剂加入到含镍水溶液中，待吸附饱和后加入还原剂，并将反应溶液加热至80°c?85°C，反应后得到黑色絮状沉淀；所述还原剂为硼氢化钠；所述还原剂的质量为氧化石墨烯质量的9?11倍；
(2)将步骤(I)后得到的黑色沉淀进行抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到氧化镍负载石墨烯复合物。
[0013]上述氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法，步骤(I)中所述反应的反应温度为800C "850C ;所述反应的反应时间为3h?5h。
[0014]一种氧化镍负载石墨烯复合物，所述氧化镍负载石墨烯复合物包含氧化镍、石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素。所述樟木屑通过化学键作用插入层状氧化石墨烯的边缘或表层，所述樟木屑通过化学键作用镶嵌在层状氧化石墨烯的边缘或表层。[0015]一种氧化镍负载石墨烯复合物应用于去除水溶液中的苯酚，所述去除水溶液中的苯酚，具体过程如下:
每升含酚水溶液加入I g?2 g氧化镍负载石墨烯复合物；在吸附过程中，控制水溶液的温度为20°C?50°C，充分吸附并振荡至反应完全后，利用滤膜对吸附后的余液进行过滤，完成对水溶液中苯酚的去除。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果:
(1)本发明充分利用氧化石墨烯和樟木屑独特的物理化学特性，通过羧甲基纤维素修饰手段，大幅度减少氧化石墨烯的团聚作用，显著提高了复合型氧化石墨烯的比表面积，提高了其在溶液中的分散性与亲水性，进而改善其对水体中污染物的吸附性能；
(2)本发明对吸附饱和后的吸附剂进行进一步利用；将吸附镍后的饱和吸附剂用还原剂还原，然后将其加入含酚废水中进行催化降解研究；
(3)本发明的制备过程中不产生对环境有污染的副产物，并且仅采用常规化学原料，原料简单易得，制备成本较低；
(4)本发明的制备工艺简单，条件易控，适于连续大规模的批量生产；且处理过程中对氧化石墨烯的平面结构和本质特性不会产生破坏；
(5)本发明制备的复合型氧化石墨烯吸附剂在用于去除水溶液中的重金属镍时，可直接加入含镍的水溶液中，整个处理工艺成本较低，操作条件相对简单且容易实施。
[0017](6)本发明制备的氧化镍负载石墨烯复合物在用于去除水溶液中的苯酚时，可直接加入含酚废水中，整个处理工艺成本较低，操作条件相对简单且容易实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的实施例1制备的氧化石墨烯的扫描电镜照片。
[0019]图2为本发明的实施例1制备的复合型氧化石墨烯吸附剂的扫描电镜照片。
[0020]图3为本发明的实施例1制备的氧化镍负载石墨烯复合物的扫描电镜照片。
[0021]图4为氧化石墨烯、木屑与本发明的实施例1制备的复合型氧化石墨烯吸附剂以及氧化镍负载石墨烯复合物的傅立叶变换红外对比示意图。
[0022]图5为氧化石墨烯、木屑与本发明的实施例1制备的复合型氧化石墨烯吸附剂以及氧化镍负载石墨烯复合物的X射线衍射对比示意图。
[0023]图6为本发明的实施例1制备的复合型氧化石墨烯吸附剂在不同处理时间下对重金属镍的吸附容量示意图。
[0024]图7为本发明的实施例1制备的复合型氧化石墨烯吸附剂对重金属镍的吸附等温线示意图。
[0025]图8为本发明的实施例1制备的氧化镍负载石墨烯复合物在不同pH值下对有机污染物苯酚的去除率示意图。
[0026]图9为本发明的实施例1制备的氧化镍负载石墨烯复合物在不同处理时间下对有机污染物苯酚的去除率示意图。
[0027]图10为本发明的实施例1制备的氧化镍负载石墨烯复合物对有机污染物苯酚的吸附等温线示意图。
[0028]图11为本发明的实施例1制备的氧化镍负载石墨烯复合物在不同剂量下对有机污染物苯酚的去除率示意图。
[0029]图12为本发明的实施例1制备的氧化镍负载石墨烯复合物对有机污染物苯酚的降解与反应路径示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0031]实施例1
本实施例的复合型氧化石墨烯吸附剂的制备方法，包括以下步骤:
(I)将氧化石墨烯分散在水中，通过超声分散30min后制得浓度为4 mg/mL的氧化石墨烯悬浮液；
本实施例的氧化石墨烯采用修正的Hmnmers方法合成,具体步骤如下:将IOg石墨和5g硝酸钠缓慢加入含有230mL浓硫酸的烧瓶中，并置于冰水混合物中搅拌，30 min后，缓慢加入30 g闻猛酸钟，在揽祥过程中控制反应温度始终小于15 C，并保持90 min ;将反应系统转移至35°C的恒温水浴中，保持反应温度为35°C，搅拌30 min ;向反应系统中加入460mL的去离子水，反应温度控制在90°C，搅拌时间为30 min ;然后加入100mL、30%的过氧化氢溶液，待溶液变成亮黄色后趁热离心过滤，并用500mL浓度为5%的盐酸溶液洗涤与1400mL去离子水洗涤三次，直至溶液无硫酸根离子(用氯化钡溶液检测)。将所得样品在真空冷冻干燥器中50°C烘干48 h至恒重，得到氧化石墨烯，其微观结构见图1。
[0032](2)取步骤(I)得到的氧化石墨烯分散在水中，通过超声分散30min后制得浓度为4 mg/mL的氧化石墨烯悬浮液,再加入樟木屑和羧甲基纤维素；其中,氧化石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素的质量比为2: I: 5，充分搅拌，在55°C条件下反应3h，完全反应后得到反应溶液；
(3)将步骤(2)后得到的混合物进行抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到复合型氧化石墨烯吸附剂。
[0033]本实施例得到的复合型氧化石墨烯吸附剂的微观结构如图2所示，与图1中氧化石墨烯相比，图2中的复合型氧化石墨烯的表面变得更光滑，这是因为引入大量羧甲基纤维素。
[0034]本实施例的氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法，包括以下步骤:
(1)将复合型氧化石墨烯加入到含镍水溶液中，待吸附饱和后加入还原剂，并将反应溶液加热至80°C ;充分反应4h后得到黑色沉淀；所述还原剂为硼氢化钠；所述还原剂的质量为氧化石墨烯质量的9倍；
(2)将步骤(I)后得到的黑色沉淀进行抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到氧化镍负载石墨烯复合物。
[0035]本实施例得到的氧化镍负载石墨烯复合物的微观结构如图3所示，与图2中的复合型氧化石墨烯相比，从图3中可清晰的见到氧化镍颗粒均匀的附着在石墨烯表面或者片层中。
[0036]图4为氧化石墨烯(GO)、樟木屑(CCS)、复合型氧化石墨烯(G0/CCS/CMC)和氧化镍负载石墨烯复合物(NiO@GN/CCS/CMC)的傅立叶变换红外对比示意图。本实施例制备的氧化石墨烯具有以下特征峰:1712 cm — 1 (C=O), 1622 cm — 1 (C=C), 1367 cm — 1 (C - OH)，1237 cm—1 (C-O-C) and 1067 cm —1 (C - 0),证明氧化石墨烯的成功制备。樟木屑在2365cm-1和1510 CnT1的波段分别出现了 N-H伸缩振动和芳环上C=C双键。羧甲基纤维素在3434和1636 cm — 1的波段分别出现了氢键和C=O伸缩振动，并且在2933和1370 cnT1的波段分别出现了 C-H伸缩和弯曲振动。复合型氧化石墨烯吸附剂在2933 cnT1的波段出现了 C-H伸缩振动，在2365 cm-1的波段出现了 N-H伸缩振动，这分别证明了复合型氧化石墨烯吸附剂中含有樟木屑和羧甲基纤维素。氧化镍负载石墨烯复合物在456 cm—1的波段出现了 N1-O伸缩振动，证明氧化镍成功的负载在石墨烯边缘或表层。
[0037]图5为氧化石墨烯(GO)、樟木屑(CCS)、复合型氧化石墨烯(G0/CCS/CMC)和氧化镍负载石墨烯复合物(NiO@GN/CCS/CMC)的X射线衍射对比示意图。由图可知，氧化石墨烯的层间距约0.81 nm，复合型氧化石墨烯的层间距约1.07 nm。氧化镍的衍射峰出现在33.4°，43.2°和59.4°左右，氧化镍负载石墨烯复合物在33.8°和60.2°左右出现了衍射峰，证明氧化镍成功的负载在石墨烯边缘或表层。
[0038]实施例2
本实施例的复合型氧化石墨烯吸附剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将氧化石墨烯(由实施例1中的制备方法制备得到的)分散在水中，通过超声分散60min后制得浓度为6 mg/mL的氧化石墨烯悬浮液；
(2)在步骤(I)得到的氧化石墨烯悬浮液中加入樟木屑和羧甲基纤维素；其中，氧化石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素的质量比为2: I: 6，充分搅拌，在50°C条件下反应5h，完全反应后得到反应溶液；
(3)将步骤(2)后得到的混合物进行抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到复合型氧化石墨烯吸附剂。
[0039]本实施例的氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法，包括以下步骤:
(1)将复合型氧化石墨烯加入到含镍水溶液中，待吸附饱和后加入还原剂，并将反应溶液加热至85°C ;充分反应4h后得到黑色沉淀；所述还原剂为硼氢化钠；所述还原剂的质量为氧化石墨烯质量的11倍；
(2)将步骤(I)后得到的黑色沉淀进行抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到氧化镍负载石墨烯复合物。
[0040]本实施例制备的复合型氧化石墨烯吸附剂与氧化镍负载石墨烯复合物的微观结构、红外光谱分析结果及X射线衍射分析结果与实施例1类似。
[0041]实施例3
本实施例的复合型氧化石墨烯吸附剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将氧化石墨烯(由实施例1中的制备方法制备得到的)分散在水中，通过超声分散45min后制得浓度为5 mg/mL的氧化石墨烯悬浮液；
(2)在步骤(I)得到的氧化石墨烯悬浮液中加入樟木屑和羧甲基纤维素；其中，氧化石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素的质量比为2: I: 5，充分搅拌，在52°C条件下反应4h，完全反应后得到反应溶液；
3)将步骤(2)后得到的混合物进行抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到复合型氧化石墨烯吸附剂。
[0042]本实施例的氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法，包括以下步骤:(1)将复合型氧化石墨烯加入到含镍水溶液中，待吸附饱和后加入还原剂，并将反应溶液加热至82°c ;充分反应4h后得到黑色沉淀；所述还原剂为硼氢化钠；所述还原剂的质量为氧化石墨烯质量的10倍；
(2)将步骤(1)后得到的黑色沉淀进行抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到氧化镍负载石墨烯复合物。
[0043]本实施例制备的复合型氧化石墨烯吸附剂与氧化镍负载石墨烯复合物的微观结构、红外光谱分析结果及X射线衍射分析结果与实施例1类似。
[0044]实施例4 测试1:
利用实施例1中制得的复合型氧化石墨烯吸附剂去除水溶液中的重金属镍，具体步骤包括:
(O将上述复合型氧化石墨烯吸附剂分为8组，然后分别添加至重金属镍初始浓度为200 ppm的含镍水溶液中，吸附剂的用量为2 mg/mL ；
(2)对上述各组水溶液进行振荡反应，各组水溶液的温度均为25°C，振荡反应的转速均为150 rpm，振荡反应时间分别为1，3，5，10, 15，20, 30和60 min ;
(3)利用0.45m的滤膜对振荡反应后的各组水溶液进行过滤，完成对水溶液中镍的去除。
[0045]测定各组水溶液样品中重金属镍的残余量，结果如图6所示。由图6可见，吸附反应在30 min后达到平衡，随后缓慢上升，最后达到饱和吸附。因此，在实际应用过程中，吸附反应的接触时间一般不能少于I h。同样以实施例1中制备的氧化石墨烯作为对比样，应用时的操作步骤与上述应用步骤相同，其重金属镍的吸附效果如图6所示。由图6可见，复合型氧化石墨烯吸附剂的吸附量明显高于氧化石墨烯的吸附量。
[0046]测试2
利用实施例1中制得的复合型氧化石墨烯吸附剂去除水溶液中的重金属镍，具体步骤包括:
(O将上述复合型氧化石墨烯吸附剂分为7组，分别添加至重金属镍初始浓度为40、80、120、160、200、250和300 ppm的含镍水溶液中，吸附剂的用量为2 mg/mL ；
(2)对上述各组水溶液进行振荡反应，各组水溶液的温度分别为20°C、35°C和50°C，振荡转速均为150 rpm，反应时间均为60 min ；
(3)利用0.45 μ m的滤膜对振荡反应后的各组水溶液进行过滤,完成对水溶液中镍的去除。
[0047]测定吸附前后水溶液样品中镍的浓度如图7所示。由图7可见，吸附量随反应温度升高而降低，即低温有利于吸附，而且单位质量的吸附剂量，随着镍初始浓度增加而增加。然后根据得到的重金属镍平衡浓度((；)与平衡吸附能力(?)数据可知，该吸附反应过程符合弗罗因德利奇吸附等温线模型，且该复合物对镍的最大吸附容量为138.31 mg/g。
[0048]测试3:
(1)将实施例1的氧化镍负载石墨烯复合物分为6组，然后分别添加至苯酚初始浓度为200 ppm的含酚废水中，吸附剂的用量为2 mg/mL ；
(2)对上述各组水溶液进行振荡反应，各组水溶液的pH值分别为2、4、6、8、10和12，各组水溶液的反应温度均为25°C，振荡反应转速为150 rpm，振荡反应时间为60 min ；
(3)利用0.45 μ m的滤膜对振荡反应后的各组水溶液进行过滤，完成对水溶液中苯酚的催化降解。
[0049]测定各组水溶液样品中有机污染物苯酚的残余量，结果如图8所示。由图8可见，苯酚的催化降解率随着溶液的初始pH值的升高而升高。
[0050]测试4
利用实施例1中制得的氧化镍负载石墨烯复合物去除水溶液中的苯酚，具体步骤包
括:
(O将上述氧化镍负载石墨烯复合物分为7组，然后分别添加至苯酚初始浓度为200ppm的含酚水溶液中，吸附剂的用量为2 mg/mL ； (2)对上述各组水溶液进行振荡反应，各组水溶液的温度均为25°C，振荡反应的转速均为150 rpm，振荡反应时间分别为1，5，10, 15，20, 30和60 min ;
(3)利用0.45m的滤膜对振荡反应后的各组水溶液进行过滤，完成对水溶液中苯酚的去除。
[0051]测定各组水溶液样品中有机污染物苯酚的残余量，结果如图9所示。由图9可见，吸附反应在30 min后达到平衡，随后缓慢上升，最后达到饱和吸附。因此，在实际应用过程中，吸附反应的接触时间一般不能少于I h。
[0052]测试5
利用实施例1中制得的氧化镍负载石墨烯复合物去除水溶液中的苯酚，具体步骤包
括:
(O将上述氧化镍负载石墨烯复合物分为7组，分别添加至苯酚初始浓度为40、80、120、160、200、250和300 ppm的含酚水溶液中，吸附剂的用量为2 mg/mL ；
(2)对上述各组水溶液进行振荡反应，各组水溶液的温度分别为20°C、35°C和50°C，振荡转速均为150 rpm，反应时间均为60 min ；
(3)利用0.45μ m的滤膜对振荡反应后的各组水溶液进行过滤，完成对水溶液中苯酚的去除。
[0053]测定吸附前后水溶液样品中苯酚的浓度如图10所示。由图10可见，吸附量随反应温度升高而升高，即高温有利于吸附，而且单位质量的吸附剂量，随着苯酚初始浓度增加而增加。然后根据得到的有机污染物苯酚平衡浓度((；)与平衡吸附能力(?)数据可知，该吸附反应过程符合朗缪尔吸附等温线模型，且该复合物对苯酚的最大吸附容量为158.98 mg/g°
[0054]测试6
利用实施例1中制得的氧化镍负载石墨烯复合物去除水溶液中的苯酚，具体步骤包
括:
(O将上述氧化镍负载石墨烯复合物分为5组，然后分别添加至苯酚初始浓度为200ppm的含酚水溶液中，含酚水溶液为50 mL ；
(2)对上述各组水溶液进行振荡反应，各组水溶液的温度均为25°C，振荡反应的转速均为150 rpm，吸附剂的用量分别为0.4，I, 2，4和10 mg/mL ;
(3)利用0.45m的滤膜对振荡反应后的各组水溶液进行过滤，完成对水溶液中苯酚的去除。
[0055]测定各组水溶液样品中有机污染物苯酚的残余量，结果如图11所示。由图11可见，吸附反应在剂量为2 mg/mL时达到平衡，随后缓慢上升，最后达到饱和吸附。
[0056]测试7
利用实施例1中制得的氧化镍负载石墨烯复合物去除水溶液中的苯酚，其降解与反应路径如图12所示。由图12可见，邻苯二酚、对苯二酚、对苯醌和二羟基联苯为初级中间产物，继而降解成马来酸(maleic acid)和脂肪酸(aliphatic acid),随着降解反应的进行，最终产物为二氧化碳和水。
[0057]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将氧化石墨烯分散在水中，通过超声分散后制得氧化石墨烯悬浮液； (2)在步骤(I)得到的氧化石墨烯悬浮液中加入樟木屑和羧甲基纤维素，充分搅拌，反应后得到反应溶液；其中，氧化石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素的质量比为2:1: (4?6)； (3)将步骤(2)得到的反应溶液进行抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到复合型氧化石墨烯吸附剂，即氧化石墨烯复合物。
2.根据权利要求1所述氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述超声分散的时间为30min?60min ;所述氧化石墨烯悬浮液的浓度为4mg/mL?6mg/mL ;步骤(2)所述反应的反应温度为50°C?55°C ;所述反应的反应时间为3h?5h。
3.权利要求1或2所述制备方法制备得到的氧化石墨烯复合物，其特征在于，所述复合型氧化石墨烯吸附剂包含氧化石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素。
4.权利要求3所述的氧化石墨烯复合物应用于去除水溶液中的重金属镍。
5.根据权利要求4所述氧化石墨烯复合物的应用，其特征在于，所述去除水溶液中的重金属镍，具体过程如下: 每升含镍水溶液加入I g?2 g复合型氧化石墨烯吸附剂；在吸附过程中，控制水溶液的温度为20°C?50°C，充分吸附并振荡至反应完全后，利用滤膜对吸附后的余液进行过滤，完成对水溶液中重金属镍的去除。
6.一种氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将权利要求3所述复合型氧化石墨烯吸附剂加入到含镍水溶液中，待吸附饱和后加入还原剂，并将反应溶液加热至80°C?85°C，反应后得到黑色絮状沉淀；所述还原剂为硼氢化钠；所述还原剂的质量为氧化石墨烯质量的9?11倍； (2)将步骤(I)后得到的黑色沉淀进行抽滤、洗涤和冷冻干燥，得到氧化镍负载石墨烯复合物。
7.根据权利要求6所述氧化镍负载石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述反应的反应温度为80°C?85°C ;所述反应的反应时间为3h?5h。
8.权利要求6或7所述制备方法制备得到氧化镍负载石墨烯复合物，其特征在于，所述氧化镍负载石墨烯复合物包含氧化镍、石墨烯、樟木屑和羧甲基纤维素。
9.权利要求8所述氧化镍负载石墨烯复合物应用于去除水溶液中的苯酚。
10.根据权利要求9所述的氧化镍负载石墨烯复合物的应用，其特征在于，所述去除水溶液中的苯酚，具体过程如下: 每升含酚水溶液加入I g?2 g氧化镍负载石墨烯复合物；在吸附过程中，控制水溶液的温度为20°C?50°C，充分吸附并振荡至反应完全后，利用滤膜对吸附后的余液进行过滤，完成对水溶液中苯酚的去除。
【文档编号】C02F1/58GK103933937SQ201410146740
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】罗汉金, 吴艳, 王侯 申请人:华南理工大学