CN106167285A - 一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂及制备方法 - Google Patents
一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106167285A CN106167285A CN201610591106.2A CN201610591106A CN106167285A CN 106167285 A CN106167285 A CN 106167285A CN 201610591106 A CN201610591106 A CN 201610591106A CN 106167285 A CN106167285 A CN 106167285A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene oxide
- treating agent
- chemical modification
- ion
- type sewage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 62
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 31
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- -1 silica Alkane Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 5
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 5
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 5
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- ISDBYDBAKGWSCA-UHFFFAOYSA-N trimethoxy phosphate Chemical compound COOP(=O)(OOC)OOC ISDBYDBAKGWSCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- GELWXMCCPUGUTN-UHFFFAOYSA-N NCOOP(OOC)(O)=O Chemical compound NCOOP(OOC)(O)=O GELWXMCCPUGUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims 3
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 1
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 11
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 10
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 7
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 6
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002153 concerted effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- XQRLCLUYWUNEEH-UHFFFAOYSA-N diphosphonic acid Chemical compound OP(=O)OP(O)=O XQRLCLUYWUNEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L disodium;(2r)-3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].COC1=CC=CC(C[C@H](CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N pentamethylene Natural products C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000010734 process oil Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- ZLVSYODPTJZFMK-UHFFFAOYSA-M sodium 4-hydroxybenzoate Chemical compound [Na+].OC1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 ZLVSYODPTJZFMK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/285—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
- C07F9/553—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07F9/564—Three-membered rings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明涉及一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其特征在于所述的改性氧化石墨烯是由氧化石墨烯与有机磷酸盐通过有机硅氧烷形成的化学键连接而成；利用氧化石墨烯对高价金属的吸附作用，有机磷酸盐、羧酸根对金属离子的络合作用，将其应用到重金属离子污水处理方面，本发明的一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，对Pb2+、Cr6+等重金属离子的吸附量远大于氧化石墨烯；本发明还提供一种化学改性氧化石墨烯离子吸附污水处理剂的制备方法。本发明制得的氧化石墨烯离子型污水处理剂对重金属离子吸附选择性强，效果优异，可用于含有重金属离子的工业污水处理。
Description
技术领域
本发明属于工业污水处理技术领域，具体涉及一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂及制备方法。
技术背景
改革开放以来，我国工业产业得到长足的发展，但同时造成严重的水污染问题。据统计全国每年污水排放中，仅10％的生活污水和70％的工业污水得到处理，且其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准，其余未处理的污水则直接排入江河湖泊中，致使我国的水环境遭受了严重污染和破坏；城镇生活污水的排放量正随着城镇建设与发展而呈递增的趋势。其中江河湖泊中的高价金属离子(包括有毒金属离子)含量越来越高，部分陶瓷企业、钢铁企业、化工企业等排放的污水中，Pb2+、Cr6+等严重超标，污水问题尤其是污水中重金属离子超标问题亟待解决。
为了解决废水的处理问题，现行的方法有物理、化学、生物、综合等多种方法，也有关于污水处理方面的新型发明在公开。
例如，中国专利号CN201610017517.0公开一种复合型污水处理剂及其制备方法，以二乙烯三胺五甲叉膦酸、木质素磺酸钠、聚丙烯酰胺、尼泊金酯钠与聚合硅酸铝铁为螯合剂或聚沉剂，实现污染物沉降；此法制备方法简单可靠，制得的产品可有效的处理油田污水，具有很好的净化作用，且产品对环境友好，水处理剂使用量小，效果优异，易于推广应用。
中国专利号CN201410134380.8公开一种以自催化氧化为核心的PCB含铜废水处理方法，该方法利用酸性含铜废水将碱性络合铜废水的pH调至近中性或中性，利用零价铁将废水中的铜离子部分还原为利于后续Fenton反应的新生单质铜，在二价铁、新生单质铜的协同催化作用下，在中性条件下实现高效Fenton反应从而破络，后接零价铁还原实现废水中铜离子的回收，出水通过调碱沉淀的方法去除二价铁和三价铁离子，同时利用铁氢氧化物的絮凝、吸附作用进一步去除水中的污染物，最终出水铜离子浓度低于0.5mg/L，铁离子浓度低于10mg/L，可生化性良好。本发明充分利用体系中存在的铜，在除铜的同时利用了铜的催化作用，显著减少了酸、碱的投加量，减少出水盐含量，具有工业应用价值。
总体来说，关于污水处理现行公开的专利中，污水处理剂对重金属离子的吸附、络合存在选择性差、灵敏性低等缺点，对于微量级含量足以对人体产生伤害的Pb2+、Cr6+无法针对性处理。
发明内容
为克服现有污水处理剂对重金属离子选择性差的问题，本发明首要目的旨在提供一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂及其制备方法。
本发明一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，特征在于利用氧化石墨烯对高价金属的吸附作用，有机磷酸盐、羧酸根对金属离子的络合作用对金属离子的络合作用，将其利用到重金属离子污水处理方面。
本发明的一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其微观分子结构如下式表示：
所述的化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，由氧化石墨烯和有机磷酸与有机硅氧烷通过化学反应制备而成。
其中，所述氧化石墨烯由Hummers法、Staudemaier法、电化学法或Brodie法制备；进一步的为Hummers法制备的氧化石墨烯。
所述含氮有机磷酸化合物为氨基二甲氧基磷酸、乙二胺基三甲氧基磷酸、羟基乙叉二磷酸中的一种或两种以上；进一步的为乙二胺基三甲氧基磷酸。
所述有机硅氧烷为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其制备方法如下：
a、氧化石墨烯处理：采用0.05～0.10mol/L盐酸溶液、去离子水先后洗涤氧化石墨烯(自制或购买)，过滤，真空干燥，得到处理后的氧化石墨烯；
b、制备有机磷酸类硅氧烷偶联剂：在甲醇或乙醇溶液中溶液中，加入5份含氮有机磷酸化合物、4～5份有机硅氧烷，在25～35℃下搅拌2h；
c、氧化石墨烯硅烷化改性：在b中溶液中加入a中氧化石墨烯50～100份，在25～35℃下搅拌24h，经过滤，甲醇或乙醇和水洗涤，在40～50℃真空干燥24h，制得一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂。
本发明通过有机磷酸化学改性改性氧化石墨烯不仅保留了氧化石墨烯对于重金属离子Cu2+、Pb2+、Cr6+吸附能力强的优势，而且通过引入有机磷酸与金属高价离子络合，增大了氧化石墨烯对金属离子吸附量，由于改性磷酸盐的强络合作用，使得金属离子不易脱吸附，吸附原理如下式表示：
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其制备方法如下：
a、氧化石墨烯处理：采用0.70mol/L盐酸溶液、去离子水先后洗涤氧化石墨烯(自制或购买)，过滤，真空干燥，得到处理后的氧化石墨烯；
b、制备有机磷酸类硅氧烷偶联剂：在甲醇或乙醇溶液中溶液中，加入5份含氮有机磷酸化合物、4.8份四甲氧基硅烷，在28～30℃下搅拌2h；
c、氧化石墨烯硅烷化改性：在b中溶液中加入a中氧化石墨烯72份，在28～30℃下搅拌24h，经过滤，甲醇或乙醇和水洗涤，在40℃真空干燥24h，制得一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂。
实施例2
一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其制备方法如下：
a、氧化石墨烯处理：采用0.05mol/L盐酸溶液、去离子水先后洗涤氧化石墨烯(自制或购买)，过滤，真空干燥，得到处理后的氧化石墨烯；
b、制备有机磷酸类硅氧烷偶联剂：在甲醇或乙醇溶液中溶液中，加入5份含氮有机磷酸化合物、4份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，在32～35℃下搅拌2h；
c、氧化石墨烯硅烷化改性：在b中溶液中加入a中氧化石墨烯50份，在35℃下搅拌24h，经过滤，甲醇或乙醇和水洗涤，在50℃真空干燥24h，制得一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂。
实施例3
一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其制备方法如下：
a、氧化石墨烯处理：采用0.80mol/L盐酸溶液、去离子水先后洗涤氧化石墨烯(自制或购买)，过滤，真空干燥，得到处理后的的氧化石墨烯；
b、制备有机磷酸类硅氧烷偶联剂：在甲醇或乙醇溶液中溶液中，加入5份含氮有机磷酸化合物、4份γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，在25～28℃下搅拌2h；
c、氧化石墨烯硅烷化改性：在b中溶液中加入a中氧化石墨烯60份，在25℃下搅拌24h，经过滤，甲醇或乙醇和水洗涤，在45℃真空干燥24h，制得一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂。
对重金属离子作用对比：控制其他条件相同，取相同质量的氧化石墨烯0.025g(对比例)与本发明实施例中的样品分别置于含有25mL 300mg/L的Pb2+离子溶液与含有100g/LCr6+溶液中进行吸附实验比较，采用原子分光光度计测试吸附后溶液中各金属离子浓度比较各吸附量，测试后技术数据如表1所示。
表1本发明的实施例与对比例对重金属离子的吸附量
| 吸附剂 | Pb2+吸附量(mg/g) | Cr6+吸附量(mg/g) |
| 对比例 | 85.7 | 58.7 |
| 实施例1 | 226.9 | 89.2 |
| 实施例2 | 256.4 | 81.4 |
| 实施例3 | 245.3 | 83.8 |
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (5)
1.一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其特征在于，所述的化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其微观分子结构如下式表示：
所述的化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，由氧化石墨烯和有机磷酸与有机硅氧烷通过化学反应制备而成。
2.如权利要求1所述的一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其特征在于：所述的氧化石墨烯由Hummers法、Staudemaier法、电化学法或Brodie法制备；进一步的为Hummers法制备的氧化石墨烯。
3.如权利要求1所述的一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其特征在于：所述的含氮有机磷酸化合物为氨基二甲氧基磷酸、乙二胺基三甲氧基磷酸、羟基乙叉二磷酸中的一种或两种以上；进一步的为乙二胺基三甲氧基磷酸。
4.如权利要求1所述的一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂，其特征在于：所述的有机硅氧烷为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
5.一种如权利要求1所述的化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、氧化石墨烯处理：采用0.05～0.10mol/L盐酸溶液、去离子水先后洗涤氧化石墨烯，过滤，真空干燥，得到处理后的的氧化石墨烯；
b、制备有机磷酸类硅氧烷偶联剂：在甲醇或乙醇溶液中溶液中，加入5份含氮有机磷酸化合物、4～5份有机硅氧烷，在25～35℃下搅拌2h；
c、氧化石墨烯硅烷化改性：在b中溶液中加入a中氧化石墨烯50～100份，在25～35℃下搅拌24h，经过滤，甲醇或乙醇和水洗涤，在40～50℃真空干燥24h，制得一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610591106.2A CN106167285A (zh) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | 一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610591106.2A CN106167285A (zh) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | 一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106167285A true CN106167285A (zh) | 2016-11-30 |
Family
ID=58065573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610591106.2A Pending CN106167285A (zh) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | 一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106167285A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108837799A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-20 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种可磁性分离的四氧化三铁/磷酸化石墨烯复合纳米材料及其应用 |
| CN110420619A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-11-08 | 长春工业大学 | 一种循环利用石墨烯基吸附材料处理农药类污水的方法 |
| CN110721661A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-24 | 西南科技大学 | 一种高效吸附催化双功能菌丝材料的制备方法 |
| CN110918054A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-03-27 | 武汉大学 | 一种用于重金属吸附的碳材料及其制备方法和应用 |
| CN111420634A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-17 | 广东工业大学 | 一种双官能团磁性氧化石墨烯吸附材料及制备方法和应用 |
| CN111992179A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-27 | 山东尚科环境工程有限公司 | 一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂及制备方法 |
| CN114864295A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-08-05 | 上海工程技术大学 | 一种氮磷共掺杂石墨烯复合材料、电容器阴极材料及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105289514A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-03 | 济南大学 | 一种羟基乙叉二磷酸修饰的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备及应用 |
| CN105289511A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-03 | 济南大学 | 一种冰醋酸修饰的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备及应用 |
-
2016
- 2016-07-25 CN CN201610591106.2A patent/CN106167285A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105289514A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-03 | 济南大学 | 一种羟基乙叉二磷酸修饰的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备及应用 |
| CN105289511A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-03 | 济南大学 | 一种冰醋酸修饰的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备及应用 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108837799A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-20 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种可磁性分离的四氧化三铁/磷酸化石墨烯复合纳米材料及其应用 |
| CN110420619A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-11-08 | 长春工业大学 | 一种循环利用石墨烯基吸附材料处理农药类污水的方法 |
| CN110721661A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-24 | 西南科技大学 | 一种高效吸附催化双功能菌丝材料的制备方法 |
| CN110721661B (zh) * | 2019-10-24 | 2022-03-25 | 西南科技大学 | 一种高效吸附催化双功能菌丝材料的制备方法 |
| CN110918054A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-03-27 | 武汉大学 | 一种用于重金属吸附的碳材料及其制备方法和应用 |
| CN111420634A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-17 | 广东工业大学 | 一种双官能团磁性氧化石墨烯吸附材料及制备方法和应用 |
| CN111420634B (zh) * | 2020-03-20 | 2022-09-13 | 广东工业大学 | 一种双官能团磁性氧化石墨烯吸附材料及制备方法和应用 |
| CN111992179A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-27 | 山东尚科环境工程有限公司 | 一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂及制备方法 |
| CN114864295A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-08-05 | 上海工程技术大学 | 一种氮磷共掺杂石墨烯复合材料、电容器阴极材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106167285A (zh) | 一种化学改性氧化石墨烯离子型污水处理剂及制备方法 | |
| Zhang et al. | Nanoconfined hydrated zirconium oxide for selective removal of Cu (II)-carboxyl complexes from high-salinity water via ternary complex formation | |
| Guan et al. | Decomplexation and subsequent reductive removal of EDTA-chelated CuII by zero-valent iron coupled with a weak magnetic field: Performances and mechanisms | |
| CN106215864A (zh) | 一种吸附重金属离子的磁性氧化石墨烯污水处理剂及其制备方法 | |
| Repo et al. | Steel slag as a low-cost sorbent for metal removal in the presence of chelating agents | |
| CN102001766B (zh) | 光伏废水除氟方法 | |
| CN104192967B (zh) | 一种Ti3C2纳米片在处理水中高氧化性有毒金属离子的应用 | |
| CN101704570B (zh) | 一种污水处理絮凝剂及其使用方法 | |
| WO2012176618A1 (ja) | 水の浄化方法 | |
| US8663480B2 (en) | Heavy metal removal from waste streams | |
| Saleem et al. | Enhanced and selective adsorption of Copper ions from acidic conditions by diethylenetriaminepentaacetic acid-chitosan sewage sludge composite | |
| CN110451704B (zh) | 一种含氟回用水的处理方法 | |
| CN107469765B (zh) | 一种硅藻土/铁酸镁复合材料的制备方法 | |
| Chen et al. | Evaluation of enhanced coagulation combined with densadeg-ultrafiltration process in treating secondary effluent: Organic micro-pollutants removal, genotoxicity reduction, and membrane fouling alleviation | |
| CN105597668A (zh) | 一种改性沸石的制备方法及应用 | |
| CN111732169A (zh) | 一种高效水处理剂及其制备方法和应用 | |
| CN105036269A (zh) | 一种多效水处理剂及其制备方法和水处理方法 | |
| Shan et al. | Decontamination of arsenite by a nano-sized lanthanum peroxide composite through a simultaneous treatment process combined with spontaneously catalytic oxidation and adsorption reactions | |
| Fang et al. | Highly efficient in-situ purification of Fe (II)-rich high-arsenic groundwater under anoxic conditions: Promotion mechanisms of PMS on oxidation and adsorption | |
| Rao et al. | Liquid–liquid extraction of phenol from simulated sebacic acid wastewater | |
| CN105776426A (zh) | 一种制备复合絮凝剂的方法 | |
| CN103641227B (zh) | 一种去除工业污水中重金属的方法 | |
| CN112158932B (zh) | 一种磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂及其制备方法和应用 | |
| JP4936559B2 (ja) | ヒ素除去剤 | |
| CN102145945A (zh) | 一种高分子螯合和吸附组合去除高盐废水中微量镉的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161130 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |