[发明专利]一种矿物酸插层氧化石墨烯CO2

摘要

本发明公开了一种矿物酸插层氧化石墨烯CO2吸附材料的制备方法。本发明方法以氧化石墨烯为前驱体，以不同浓度的矿物酸为客体分子对氧化石墨烯进行插层，制备了一系列具有CO2吸附性能的矿物酸插层氧化石墨烯材料。该方法包括氧化石墨烯的制备、矿物酸插层氧化石墨烯材料的制备和矿物酸插层氧化石墨烯材料的结构和CO2吸附性质表征步骤。本发明采用的矿物酸原料价格低廉，操作简单易行、易于合成、适于大批量生产，具有重要的应用价值。

主权项

1.一种矿物酸插层氧化石墨烯CO2吸附材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)氧化石墨烯的制备采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)；在三口烧瓶中加入2g鳞片石墨和1g硝酸钠；在冰水浴的条件下加入46ml浓硫酸，充分搅拌；加入6g高锰酸钾，继续反应3h；加热至35℃，继续搅拌30min；逐滴加入92ml去离子水，把水浴温度升高到98℃，搅拌20min；加入280ml温度为70℃的去离子水，接着再加入20ml双氧水搅拌15分钟；将产物反复洗涤、真空干燥后得到GO；(2)矿物酸插层氧化石墨烯材料的制备配制6.06mg ml‑1的GO水溶液，然后将配制好的GO溶液超声2～3h，每20分钟换一次水，每一个小时要关掉超声机半个小时，待震源彻底凉下来后再重新开始超声；将矿物酸溶液2.4ml逐滴滴入装有GO溶液的烧杯中，并在磁力搅拌器上连续搅拌24h，然后过滤；将过滤后的样品在40℃真空干燥得到矿物酸插层氧化石墨烯材料；(3)矿物酸插层氧化石墨烯材料的结构和CO2吸附性质表征通过X射线粉末衍射(XRD)表征石墨的氧化并确定矿物酸插层后氧化石墨烯材料的层间距；通过傅立叶红外光谱(FT‑IR)分析确定矿物酸插层氧化石墨烯材料含有的官能基团(如硫酸根、磷酸根、羟基基团)；通过N2吸附测定矿物酸插层氧化石墨烯材料的BET比表面积；通过CO2吸附测定矿物酸插层氧化石墨烯材料的CO2吸附能力。