[发明专利]用于去除地下水中污染物的修复材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种用于去除地下水中污染物的修复材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

(1)将石英砂与十六烷基三甲基溴化铵加入水中，在机械搅拌下至十六烷基三甲基溴化铵完全溶解，之后加入氢氧化钠溶液使溶液呈碱性，然后加入正硅酸乙酯，使得正硅酸乙酯在石英砂表面水解，得到二氧化硅包覆的石英砂，再采用纯水和无水乙醇将二氧化硅包覆的石英砂洗涤后放于烘箱干燥；

(2)将步骤(1)所得产物加入无水乙醇溶液中，在机械搅拌下滴加3-氨丙基三乙氧基硅烷，反应完成后得到氨基改性的石英砂，将所得到的氨基改性的石英砂采用纯水洗涤，之后放于烘箱干燥；

(3)将氧化石墨烯溶于水中，首先超声分散处理，之后加入10mmol/L的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和5mmol/L的N-羟基琥珀酰亚胺的混合溶液，搅拌后加入步骤(2)得到的产物，持续搅拌，得到氧化石墨烯包覆的石英砂，使用纯水洗涤后放于烘箱干燥；

(4)将步骤(3)所得产物置于无水乙醇与浓盐酸的混合溶液中，搅拌，以去除步骤(3)所得产物中的十六烷基三甲基溴化铵，得到氧化石墨烯/氨基化石英砂复合材料。

2.根据权利要求1所述的用于去除地下水中污染物的修复材料的制备方法，其特征是，在步骤(2)之前，重复步骤(1)若干次，以增加石英砂表面羟基数量。

3.根据权利要求1所述的用于去除地下水中污染物的修复材料的制备方法，其特征是，步骤(1)中，石英砂的粒径为60-100目。

4.根据权利要求1所述的用于去除地下水中污染物的修复材料的制备方法，其特征是，步骤(1)中，水、石英砂、十六烷基三甲基溴化铵、氢氧化钠溶液、正硅酸乙酯五者的比例为1：20～80：6～10：0.1～0.5：0.03～0.1；其中，水、氢氧化钠溶液和正硅酸乙酯按体积含量计算，单位为mL，石英砂和十六烷基三甲基溴化铵按重量含量计算，单位为mg。

5.根据权利要求1所述的用于去除地下水中污染物的修复材料的制备方法，其特征是，步骤(2)中，无水乙醇、二氧化硅包覆的石英砂、3-氨丙基三乙氧基硅烷三者的比例为1：25～100：0.005～0.05；其中，无水乙醇和3-氨丙基三乙氧基硅烷按体积含量计算，单位为mL，二氧化硅包覆的石英砂按重量含量计算，单位为mg。

6.根据权利要求1所述的用于去除地下水中污染物的修复材料的制备方法，其特征是，步骤(3)中，氧化石墨烯与氨基改性的石英砂的重量比为1：25～250。

7.根据权利要求1所述的用于去除地下水中污染物的修复材料的制备方法，其特征是，实验反应温度为60～80℃，烘箱干燥温度为30～60℃，机械搅拌转速为300～1000rpm。

8.根据权利要求1所述的用于去除地下水中污染物的修复材料的制备方法，其特征是，步骤(1)和(4)中的搅拌反应时间为0.1～6h，步骤(2)和(3)中的搅拌反应时间为6～24h。

9.一种由权利要求1-8任一项所述方法制备的用于去除地下水中污染物的氧化石墨烯-氨基化石英砂复合材料。

10.一种权利要求9所述的氧化石墨烯-氨基化石英砂复合材料在去除地下水中重金属和/或有机污染物方面的应用。