[发明专利]一种石墨烯膜及其在化妆品中去除重金属的应用

权利要求书

1.一种石墨烯膜及其在化妆品中去除重金属的应用，其特征在于包括以下步骤：

（1）石墨烯氧化：将石墨烯与NaNO₃按1:2的质量比混合并加入到硫酸溶液中，然后将KMnO₄缓慢加入到溶液中，在30-40℃条件下反应10-14 h，继续加入冰水和H₂O₂并超声1-3h，过滤得沉淀，将沉淀用水洗涤4-6次，干燥得氧化石墨烯；

（2）多壁碳纳米管的修饰：将多壁碳纳米管在浓硫酸中浸泡2-4 h，缓慢加入KMnO₄后继续浸泡1-2 h后过滤，用水洗涤2-3次得酸化的多壁碳纳米管，将酸化的多壁碳纳米管与盐酸多巴胺混合后分散到Tris-HCl缓冲溶液中，在300-500 rpm条件下浸泡20-24 h，过滤，将固体用水洗涤4-6次，干燥得修饰的多壁碳纳米管；

（3）石墨烯膜的制备：将聚醚砜、咪唑类低共熔溶剂、氧化石墨烯、修饰的多壁碳纳米管、N-甲基-2-吡咯烷酮混合均匀，在40-60 ℃，300-500 rpm条件下交联2-4 h，将反应液涂在玻璃板上，空气中放置10-20 min后放置于水中，在水中浸泡10-12 h，取出干燥，再将膜从玻璃板上取出即得石墨烯膜；

（4）化妆品中重金属的去除：将石墨烯膜装在砂芯漏斗中，再将化妆品倒入漏斗，在真空条件下过滤，收集滤液即得无重金属的化妆品产品。

2. 根据权利要求1所述的一种石墨烯膜及其在化妆品中去除重金属的应用，其特征在于，步骤（1）中所述的硫酸溶液的浓度为1-2 mol/L; 所述KMnO₄的加入量为石墨烯质量的3-5倍。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜及其在化妆品中去除重金属的应用，其特征在于，步骤（1）中所述的冰水的加入量为体系总体积的2-3倍；所述H₂O₂的加入量为石墨烯质量的2-4倍。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜及其在化妆品中去除重金属的应用，其特征在于，步骤（2）中所述的KMnO₄的加入量为多壁碳纳米管质量的3-5倍；所述盐酸多巴胺的加入量为多壁碳纳米管质量的2-4倍；所述Tris-HCl缓冲溶液的pH为7.5-8.5。

5. 根据权利要求1所述的一种石墨烯膜及其在化妆品中去除重金属的应用，其特征在于，步骤（3）中所述的咪唑类低共熔溶剂为咪唑-四丁基氯化铵、咪唑-四丁基溴化铵、咪唑-四丁基氯化鏻、咪唑-四丁基溴化鏻中的一种；所述低共熔溶剂合成方法为:将咪唑与四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化鏻、四丁基溴化鏻中的一种按2.5：1的摩尔比混合后，在55-65 ℃，400-600 rpm条件下加热1-2 h即得低共熔溶剂。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜及其在化妆品中去除重金属的应用，其特征在于，步骤（3）中所述的聚醚砜、咪唑类低共熔溶剂、氧化石墨烯、修饰的多壁碳纳米管、N-甲基-2-吡咯烷酮按质量份数算分别为：25-35份、15-25份、5-10份、5-10份、35-45份。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜及其在化妆品中去除重金属的应用，其特征在于，步骤（3）中所述的化妆品主要包括香水、指甲油、卸妆水、精华、保湿水等液体化妆品。