[发明专利]一种石墨烯掺杂染料废水净化材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯掺杂染料废水净化材料，它是由下述重量份的原料组成的：油酸3‑5、明矾10‑14、钙沸石30‑35、过硫酸铵3‑4、剑麻纤维40‑50、甲基纤维素2‑3、氧化石墨烯5‑7、季铵盐改性溶液100‑160、硅烷偶联剂kh550 1‑2，本发明的材料具有很好的吸附性能，且稳定性高，重复利用率低，与聚丙烯酰胺共混，起到了很好的协同净化效果。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种石墨烯掺杂染料废水净化材料及其制备方法。

背景技术

由于人口增长和经济发展，对资源的过量开采和不合理开发利用而产生的影响资源质量的一系列问题，这些问题已经直接威胁到我们和子孙后代的生存；污水处理技术对节水、节能等问题具有十分重要的作用，但同时污水处理药剂的使用过程中也给环境造成一定的影响。在冷却水系统中，水温高于环境温度的各种场合下，碳酸钙等无机盐的结垢会带来严重的后果。近年来，在水处理领域中，应用碱性、不调节pH值的水处理技术日益增长，其中添加缓蚀阻垢药剂，低磷、无磷配方的的应用越来越广泛，无磷的绿色水处理药剂已成为国内外水处理剂研究方面的热点课题。科学利用水处理药剂可有效防腐蚀和防止结垢，从而提高设备及水的利用率而达到节约水源和能源的目的；

目前，处理水资源污染问题有物理、化学、生物、综合等多种方法，但是物理方法多存在处理效果不佳，处理率不稳定问题；生物方法处理成本过高，不适宜推广使用；多采用化学方法来处理污水，但是现有的污水处理剂，其试剂成分存在二次污染问题，对环境也会有一定的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯掺杂染料废水净化材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种石墨烯掺杂染料废水净化材料，它是由下述重量份的原料组成的：

油酸3-5、明矾10-14、钙沸石30-35、过硫酸铵3-4、剑麻纤维40-50、甲基纤维素2-3、氧化石墨烯5-7、季铵盐改性溶液100-160、硅烷偶联剂kh550 1-2。

所述季铵盐改性溶液是由下述重量份的原料组成的：

三乙胺1-2、丙烯酰胺50-60、柠檬酸3-4、羟丙基甲基纤维素2-3。

所述季铵盐改性溶液的制备方法，包括以下步骤：

（1）取羟丙基甲基纤维素，加入到其重量13-20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三乙胺，升高温度为50-55℃，保温搅拌1-2小时，得纤维溶液；

（2）取丙烯酰胺，加入到其重量27-30倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺水溶液；

（3）取上述纤维溶液，与酰胺水溶液混合，搅拌均匀，蒸馏除去乙醇，加入柠檬酸，升高温度为70-75℃，保温搅拌30-40分钟，冷却至常温，即得。

一种石墨烯掺杂染料废水净化材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）取剑麻纤维、甲基纤维素混合，加入到混合料重量20-35倍的去离子水中，在50-55℃下保温搅拌1-2小时，加入钙沸石，超声3-5分钟，抽滤，将滤饼送入烧结炉中，在800-900℃下煅烧4-5小时，出料冷却，得包覆钙沸石；

（2）取硅烷偶联剂kh550，加入到混合料重量30-40倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入包覆钙沸石，在50-55℃下保温搅拌1-2小时，蒸馏除去乙醇，得氨基改性钙沸石；

（3）取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；

（4）取明矾、氧化石墨烯、油酸混合，加入到混合料重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述氨基改性钙沸石混合，送入到恒温水浴中，在65-70℃下保温搅拌3-4小时，出料冷却，得填料溶液；