[发明专利]絮凝剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种絮凝剂，所述絮凝剂包括石墨烯量子点和与所述石墨烯量子点连接的聚合物，其中，所述石墨烯量子点为氧化石墨烯量子点，所述氧化石墨烯量子点含有第一活性官能团，所述聚合物含有第二活性官能团，且所述石墨烯量子点和所述聚合物通过所述第一活性官能团和所述第二活性官能团缩合连接。

技术领域

本发明属于水环境治理领域，尤其涉及一种絮凝剂及其制备方法。

背景技术

近年来，石墨烯量子点材料由于其优异性能，成为“量子点家族”中越来越重要的一员。石墨烯量子点材料主要由碳元素构成，而碳元素又是对环境和人体的“友好元素”，因此，良好的环境和生物安全性，进一步促进了基于石墨烯量子点材料的研究推广。特别是当石墨烯量子点尺寸在10nm以下时，石墨烯量子点表现出大的比表面积、良好的机械可塑性、优良的热化学稳定性等，这些优异性能使得石墨烯矿量子点材料在环境污染治理、光伏、生物成像、传感器等领域中具有广泛的应用前景。

随着工业社会的飞速发展，人类的生活水平得到了长足的提高，但随之而来的环境污染却成为一个亟待解决的问题。在目前环境污染中，尤其水污染领域，存在着很多的污染物和污染微生物，其中，大部分污染微生物通过直接采用有机高分子聚合物作为药物(絮凝剂)进行治理。但单纯用聚合物作为药物存在药物释放快，释放不均匀和不具备实时定位追踪等特点，导致水中污染微生物治理效率低下，成本增高等不利结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种絮凝剂及其制备方法，旨在解决现有水污染处理采用的聚合物直接作为絮凝剂存在释放快、释放不均匀、不能实时定位追踪，导致水污染治理效率低下、成本增高的问题。

本发明是这样实现的，本发明一方面提供了一种絮凝剂，所述絮凝剂包括石墨烯量子点和与所述石墨烯量子点表面连接的聚合物，其中，所述石墨烯量子点为氧化石墨烯量子点，所述氧化石墨烯量子点表面含有第一活性官能团，所述聚合物含有第二活性官能团，所述石墨烯量子点表面和所述聚合物通过所述第一活性官能团和所述第二活性官能团缩合形成的基团连接。

本发明另一方面提供了一种絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

提供石墨烯量子点与聚合物，将所述石墨烯量子点与所述聚合物混合，得到混合液，其中，所述石墨烯量子点为氧化石墨烯量子点，所述氧化石墨烯量子点表面含有第一活性官能团，所述聚合物含有第二活性官能团；

使所述第一活性官能团和所述第二活性官能团发生缩合反应，使所述石墨烯量子点和所述聚合物通过所述第一活性官能团和所述第二活性官能团缩合形成的基团连接，制备得到所述絮凝剂。

本发明提供的絮凝剂，具有以下优点：

石墨烯量子点被氧化后(形成氧化石墨烯量子点)，本身连接有第一活性官能团的π键被破坏，导致石墨烯量子点电子传输能力下降，影响了石墨烯量子点的发光强度和发光效率，所述石墨烯量子点和所述聚合物通过所述第一活性官能团和所述第二活性官能团缩合形成酰胺基团、酯基能与石墨烯量子点自身的π键形成离域π键，提高了会提高石墨烯量子点的发光效率和发光强度；进一步的，由于石墨烯量子点外部连接聚合物后，能修补石墨烯量子点表面的缺陷，发光效率可进一步提升。并且，形成离域π键可使得本发明的絮凝剂分子之间的分子间作用力增强，将所述絮凝剂分散到污水中可以起到缓释的效果，并且释放的速率也更均匀。因此，将所述絮凝剂用于水污染治理时，可以通过追踪石墨烯量子点的发光来获悉聚合物连接的石墨烯量子点实时分布，从而实现絮凝剂的定位追踪。本发明的絮凝剂分散到污水中，可以达到药物缓释和实时定位追踪的目的，有效提高水中污染微生物治理效率，降低治理成本。

本发明提供的絮凝剂的制备方法，操作简单，重现性好。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。