背景及概述[1]
石墨烯是一種具有二維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的單原子層納米碳材料,具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性以及強(qiáng)度高、透明度高、比表面積大等優(yōu)異性質(zhì),因而被廣泛應(yīng)用于微型傳感器、發(fā)光二極管、催化劑載體、復(fù)合高分子材料、超級(jí)電容器等領(lǐng)域。氧化石墨烯(GO)是石墨烯的一種衍生物,與石墨烯一樣由二維網(wǎng)格狀的單層碳原子組成,不同的是GO碳原子層邊緣和頂部連接有大量的含氧官能團(tuán)。GO特殊的結(jié)構(gòu)為水分子滲透提供了相對(duì)有序的通道,同時(shí)諸如羧基、 羥基、 環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)在增大GO親水性能的同時(shí),也賦予了GO 分子層獨(dú)特的負(fù)電性能, 因此GO在水處理和膜分離領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。
制備[1]
石墨烯通??捎裳趸┻€原得到,其主要的制備方法有機(jī)械剝離法、化學(xué)還原法、溶劑熱還原法、光催化還原法、化學(xué)氣相沉積法等。其中,化學(xué)還原法由于具有成本低、工藝簡(jiǎn)單易控等特點(diǎn)而備受科研工作者的推崇。
目前,用于制備還原氧化石墨烯或石墨烯 的化學(xué)還原劑主要有鈉與硼氫化鈉混合液、硼氫化鈉和硫酸混合液、氫碘酸、氫碘酸與乙酸 混合液,鈉-氨,對(duì)苯二酚,維生素C-氨基酸,L-對(duì)抗壞血酸,鋅粉,鋁粉,鐵,堿,水合肼,二甲基肼,硫化氫以及氫化鈉等。然而,在利用這些還原劑的過(guò)程中,高溫、大量有機(jī)溶劑以及有 毒藥品的使用限制了大規(guī)模生產(chǎn)還原氧化石墨烯。因此,開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單易行、反應(yīng)條件溫和、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好型的還原氧化石墨烯的方法是十分必要的。
CN201510576323.X要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種簡(jiǎn)單易行、反應(yīng)條件 溫和、生產(chǎn)成本低、綠色環(huán)保無(wú)污染、EDDS可重復(fù)利用的還原氧化石墨烯的制備方法,還提供給了一種表面含氧官能團(tuán)低、共軛程度高、分散性好、比表面積大、層間距大的還原氧化 石墨烯及其在處理抗生素廢水中的應(yīng)用,該應(yīng)用具有處理過(guò)程操作方便、綠色環(huán)保、生物毒 性低、吸附量大、吸附時(shí)間短、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種還原氧化石墨烯的制備方法,包括以下步驟:S1、將氧化石墨烯與水混合,超聲剝離,得到氧化石墨烯混合液;S2、將所述氧化石墨烯混合液與乙二胺二琥珀酸混合,于微波輻射下進(jìn)行還原反 應(yīng),得到還原氧化石墨烯。
本方法的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明提供了一種由EDDS還原氧化石墨烯的方法,以EDDS為還原劑,具有反應(yīng)時(shí)間短,條件簡(jiǎn)單,無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)。較水合肼還原氧化石墨烯而言,本發(fā)明制備的還原氧化石墨烯具有更大的層間距。
2、本發(fā)明還原氧化石墨烯的制備方法中,在微波輻射下進(jìn)行還原反應(yīng),具有反應(yīng) 速度快,副反應(yīng)少,產(chǎn)率高,環(huán)境友好,操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)用 [2]
石墨烯作為一種新興的碳納米材料,于2004年首次被發(fā)現(xiàn),是一種由單層碳原子 所構(gòu)成的蜂窩狀二維共扼結(jié)構(gòu)。超大的比表面積、獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)及無(wú)與倫比的電學(xué)、力 學(xué)、熱學(xué)等性能,使其在而在新能源領(lǐng)域、光催化領(lǐng)域、生物領(lǐng)域及環(huán)境領(lǐng)域等引起了廣泛的關(guān)注。其可作為一種新型的復(fù)合纖維。除了復(fù)合纖維之外,氧化石墨烯液晶還可以紡絲,這一屬性對(duì)于研究石墨烯的專家來(lái)說(shuō)可謂打開(kāi)了材料制造的新通路。高超認(rèn)為,通過(guò)一定的制備方式,氧化石墨烯可以形成一種結(jié)構(gòu)功能一體化的纖維,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以很高,同時(shí)具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱等功能。朱彥武表示,氧化石墨得到的石墨烯有一個(gè)非常重要的應(yīng)用,就是將它作為導(dǎo)電添加劑。“
主要參考資料
[1]曾行,楊座國(guó).氧化石墨烯的制備及其負(fù)載納濾膜性能[J].華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2018(05):644-649.
[2]CN201510576323.X 還原氧化石墨烯的制備方法、還原氧化石墨烯及其應(yīng)用