[发明专利]一种多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料及其制备与应用

权利要求书

1.一种多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料，其特征在于：由改性氧化石墨烯填充在多孔球形交联树脂的孔洞中构成；所述改性氧化石墨烯由壳聚糖、N-烃酰胺基烃基羧酸、N-烃酰胺基烃基羟肟酸、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中至少一种改性试剂对氧化石墨烯进行化学改性得到。

2.根据权利要求1所述的多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料，其特征在于：

所述改性氧化石墨烯的质量不低于多孔球形交联树脂质量的2％；

所述多孔球形交联树脂的粒径范围为0.2～2mm。

3.根据权利要求1或2所述的多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料，其特征在于：

所述多孔球形交联树脂包括交联聚N-乙烯基吡咯烷酮树脂、交联型聚苯乙烯树脂、交联型聚丙烯酸甲酯树脂、交联型聚甲基丙烯酸甲酯树脂中至少一种。

4.制备权利要求1～3任一项所述多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料的方法，其特征在于：将包括聚合单体、交联剂、致孔剂、引发剂与改性氧化石墨烯在内的原料组分，或者将包括聚合单体、交联剂、致孔剂、引发剂和氧化石墨烯及改性试剂在内的原料组分进行超声分散后；与含分散剂的溶液进行混合，升温至80～85℃进行悬浮聚合反应，熟化，即得多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料I；或者，所述多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料I在路易斯酸催化剂存在条件下，在80～100℃进行催化后交联反应，即得多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料II。

5.根据权利要求4所述的制备所述多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料的方法，其特征在于：

所述聚合单体为N-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯中至少一种；

所述引发剂为过氧化苯甲酰和/或偶氮二异丁腈；

所述引发剂的质量为聚合单体质量的1％～1.5％；

所述含分散剂的溶液为含0.5wt％～1wt％聚乙烯醇和2.6wt％～3.5wt％氯化钠的混合溶液，或含1.5wt％～2.5wt％正辛酸和0.5wt％～1.5wt％甲基纤维素的混合溶液；

所述聚合单体与含分散剂的溶液的体积比为1:4～7；

所述交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和/或二乙烯苯；

所述交联剂的质量为聚合单体质量的10％～80％；

所述致孔剂为质量比为2:2～4的甲苯和正庚烷；

所述致孔剂的质量为聚合单体质量的90％～130％；

所述改性氧化石墨烯的质量不低于聚合单体质量的2％；

所述氧化石墨烯与改性试剂的质量比为100:5～100。

6.根据权利要求4所述的制备所述多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料的方法，其特征在于：

所述路易斯酸催化剂为无水三氯化铁、无水三氯化铝或对甲苯磺酸中至少一种；

所述路易斯酸催化剂质量为悬浮聚合产物质量的5％～30％。

7.根据权利要求4所述的制备所述多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料的方法，其特征在于：

所述悬浮聚合反应的时间为4～6h；

所述熟化的时间为2～4h；

所述后交联反应的时间为3～16h。

8.权利要求1～3任一项所述多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料的应用，其特征在于：将其作为吸附材料应用于吸附水溶液体系中的有机物和/或重金属离子。

9.根据权利要求8所述多孔球形交联树脂-氧化石墨烯复合吸附材料的应用，其特征在于：

所述有机物包括亚甲基蓝、罗丹明B、活性黑5、天青、苯酚、双酚A、水杨酸、对甲苯磺酸中至少一种；

所述重金属离子包括锰离子、铜离子、铅离子、锌离子、铬离子、镉离子、汞离子、砷离子、钴离子、镍离子中至少一种。