[发明专利]去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，氧化石墨烯分散于去离子水中，然后加入氯化铁和柠檬酸钠混合溶液中搅拌均匀，调节pH至9～11，然后转入水热反应釜中进行水热反应，制备得到γ-Fe₂O₃@rGO纳米复合材料，即为所述的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：将氧化石墨烯分散于去离子水中，形成悬浊液，超声处理，得到氧化石墨烯水溶液；

S2：配制氯化铁和柠檬酸钠混合溶液，混合均匀后，加入氧化石墨烯水溶液在超声条件下将使溶液混匀；

S3：在步骤S2超声处理过程中，用碱溶液调节使最终溶液pH至9～11，然后继续超声处理；

S4：转移至水热反应釜中进行水热反应，生成γ-Fe₂O₃@rGO纳米复合材料，反应完成后，取出并自然冷却至室温；

S5：采用磁性分离方法将γ-Fe₂O₃@rGO纳米复合材料从溶液中分离，并清洗、干燥，得到所述的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料。

3.根据权利要求1或2所述的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中的氧化石墨烯采用hummers方法制得，将石墨、浓硫酸、硝酸钠和高锰酸钾混合，进行反应，控制反应依次经过低温阶段、中温阶段和高温阶段制得所述的氧化石墨烯。

4.根据权利要求1或2所述的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，氯化铁和柠檬酸钠混合溶液中氯化铁与柠檬酸钠的质量比为7～8:1。

5.根据权利要求1或2所述的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，氧化石墨烯与氯化铁的质量之比为1:30～40。

6.根据权利要求2所述的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，调节pH使用的碱溶液为5mol·L^-1的NaOH溶液，调节最终溶液pH至10；调节pH前后的超声时间均为30min。

7.根据权利要求2所述的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，水热反应的条件为180℃下反应10h。

8.根据权利要求2所述的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，清洗采用去离子水和酒精反复清洗；干燥是在40℃真空干燥箱中干燥24h。

9.如权利要求1～8任一所述的制备方法得到的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料。

10.如权利要求9所述的去除水体染料污染的磁性氧化铁-石墨烯纳米复合材料的应用，其特征在于，将其用于印染废水污染物的吸附，并利用外加磁场进行回收。