CN109772284A - 一种催化性能好的石墨烯复合催化剂及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种催化性能好的石墨烯复合催化剂及其制作方法，属于催化剂制作技术领域。本发明将氧化石墨烯与去离子水混合超声，接着滴加氨水调节pH，接着加入叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入四氢化铝锂，加热搅拌反应，过滤，干燥，得预处理氧化石墨烯；将醇，酸，石油醚，动物油，钛酸四丁酯，预处理氧化石墨烯，高温搅拌反应，得混合液；向上述混合液中加入氢氧化钠溶液，调节pH，随后加入乳化剂和异氰酸酯，搅拌混合，得混合匀浆；接着将混合匀浆置于高压釜中，加压，保压，瞬间泄压，过滤，干燥，即得石墨烯复合催化剂。本发明提供的石墨烯复合催化剂具有优异的光催化效果，且使用寿命长，在催化剂领域具有广泛的应用。
Description
技术领域
本发明公开了一种催化性能好的石墨烯复合催化剂及其制作方法，属于催化剂制备技术领域。
背景技术
在化学过程中，催化剂能够降低活化能，使反应化学加快，因此我们常常使用催化剂来提高化学反应速率。目前，负载型贵金属主要以活性碳负载贵金属盐类，再加以还原而得到，如在制药及精细有机合成中应用十分广泛的铂炭、钯碳等。由于现有的负载型贵金属催化剂存在表面积不够大，很多进入载体内部的催化活性粒子无法与底物接触而难以发挥作用，从而导致了有效成分的浪费。此外，负载型贵金属催化剂的分离通常采用过滤、离心等强机械力的方法，不可避免的会导致贵金属粒子的流失，这也是催化剂回收后失活的原因之一。因此，需要开发一种接触面积大且易于分离的负载型贵金属催化剂。
石墨烯作为比表面积最大的物质，在催化领域具有广阔的前景。如果能将石墨烯与高催化效能的贵金属颗粒及磁性材料负载一起，使催化剂的效果显著提升的同时让其能够有效从反应体系中分离出来，并且不破坏其负载结构，使其能够高效地投入下一轮反应中。则可以开发一种接触面积大且易于分离的负载型贵金属催化剂，从而节约化学反应生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种催化性能好的石墨烯复合催化剂及其制作方法，以解决现有技术中的问题。
一种催化性能好的石墨烯复合催化剂，其特征在于：所述石墨烯复合催化剂包括以下重量份数的原料：20～30份醇，20～30份酸，10～20份石油醚，2～3份动物油，10～20份钛酸四丁酯，10～20份氧化石墨烯。
所述石墨烯复合催化剂还包括以下原料：钛酸四丁酯质量0.1～0.2倍的乳化剂，钛酸四丁酯质量0.03～0.05倍的异氰酸酯。
所述醇为乙二醇，丙二醇或二乙二醇中的任意一种；所述酸为亚油酸，腐植酸或富维酸中的任意一种；所述动物油为猪油，牛油或羊油中的任意一种；所述乳化剂为聚乙二醇，烷基糖苷或十二烷基苯磺酸钠的任意一种；所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中任意一种。
所述该石墨烯复合催化剂包括以下重量份数的原料：30份醇，30份酸，20份石油醚，3份动物油，20份钛酸四丁酯，20份氧化石墨烯，钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂，钛酸四丁酯质量0.05倍的异氰酸酯。
一种催化性能好的石墨烯复合催化剂的制作方法，其特征在于：具体制作方法如下：
（1）氧化石墨烯预处理；
（2）将原料混合反应；
（3）向步骤（2）中加入乳化剂和异氰酸酯反应；
（4）将步骤（3）所得物，加压，保压，泄压处理。
所述石墨烯复合催化剂的具体制作步骤如下：
（1）将氧化石墨烯与去离子水混合，接着滴加氨水调节pH，接着加入叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入四氢化铝锂，加热搅拌反应，过滤，干燥，得预处理氧化石墨烯，利用叠氮化钠与氧化石墨烯反应，使得氧化石墨烯表面形成叠氮基，叠氮基能够被四氢化铝锂还原成氨基，使得氧化石墨烯的吸附性能得到提升；
（2）将醇，酸，石油醚，动物油，钛酸四丁酯，预处理氧化石墨烯，高温搅拌反应，得混合液，在高温条件下，体系中的酸与醇发生酯化反应，生成酯类物质和水，生成的水与体系中的钛酸四丁酯反应，生成纳米二氧化钛，由于预处理氧化石墨烯含有大量的活性基团，使其表面的吸附性能得到提升，一旦体系中形成纳米二氧化钛，就会立刻被预处理氧化石墨烯吸附，有效避免纳米二氧化钛晶核继续长大，使得生成的二氧化钛维持在纳米级别，一方面，使得生产的纳米二氧化钛与基体氧化石墨烯间的接触面积增大，提升了纳米二氧化钛与基体氧化石墨烯间的结合强度，在使用过程中，使得附着在氧化石墨烯表面的二氧化钛不易流失，延长了产品的使用寿命，另一方面，颗粒较小的纳米二氧化钛具有更好的分散性能，分散性能的提升，使得产品的光催化性能得到进一步的提升；
（3）向上述混合液中加入氢氧化钠溶液，调节pH，随后加入乳化剂和异氰酸酯，搅拌混合，得混合匀浆，动物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯，分子中含有碳碳双键，动物油添加到体系中后，一端可与纳米氧化石墨烯表面吸附，降低纳米氧化石墨烯的表面能，有效避免附着在氧化石墨烯表面的纳米二氧化钛团聚，另一端长的烷烃链可在体系中舒展，从而进一步提升氧化石墨烯在体系中的分散性能；
（4）接着将混合匀浆置于高压釜中，加压，保压，瞬间泄压，过滤，干燥，即得石墨烯复合催化剂，经过加压，使得石油醚进一步液化分散在在氧化石墨烯表面，随后经过瞬间泄压，使得液化石油醚瞬间气化，气化产生的压力能够使得纳米二氧化钛更好的嵌入氧化石墨烯表面的褶皱或缝隙中，使得氧化石墨烯与纳米二氧化钛间的界面结合强度得到进一步，进一步有效防止纳米二氧化钛的流失，从而进一步提升了产品的使用寿命。
所述石墨烯复合催化剂的具体制作步骤如下：
（1）将氧化石墨烯与去离子水按质量比1：10～1：20置于三口烧瓶中，接着将三口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为120～130kHz条件下，接着向三口烧瓶中滴加质量分数为20～30%的氨水调节pH至7.6～7.8，接着将三口烧瓶至于数显测速恒温磁力搅拌器中，接着加入氧化石墨烯质量0.2～0.3倍的叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入氧化石墨烯质量0.02～0.03倍的四氢化铝锂，于温度为120～160℃，转速为300～500r/min条件下加热搅拌反应1～2h后，过滤，得滤渣，接着将滤渣至于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得预处理氧化石墨烯；
（2）按重量份数计，将20～30份醇，20～30份酸，10～20份石油醚，2～3份动物油，10～20份钛酸四丁酯，10～20份预处理氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为130～140℃，转速为600～800r/min条件下，高温搅拌反应2～3h后，得混合液；
（3）接着向四口烧瓶中加入质量分数为20～30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.1～8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.1～0.2倍的乳化剂和钛酸四丁酯质量0.03～0.05倍的异氰酸酯，于转速为500～600r/min条件下，搅拌混合40～60min，得混合匀浆；
（4）接着将混合匀浆置于高压釜中，加压，保压30～50s后，瞬间泄压，得混合浆料，再将混合浆料过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。
步骤（4）所述加压条件下为：加压至1.3～1.5MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在在制作过程中，首先，利用叠氮化钠与氧化石墨烯反应，使得氧化石墨烯表面形成叠氮基，叠氮基能够被四氢化铝锂还原成氨基，由于氧化石墨烯表面生成大量的氨基，使得氧化石墨烯的吸附性能得到提升；接着，在高温搅拌反应，体系中的酸与醇发生酯化反应，生成酯类物质和水，生成的水与体系中的钛酸四丁酯反应，生成纳米二氧化钛，由于预处理氧化石墨烯表面具有较好的吸附性能，一旦体系中形成纳米二氧化钛，就会立刻被预处理氧化石墨烯吸附，有效避免纳米二氧化钛晶核继续长大，有效防止生成的纳米二氧化钛团聚，使得生成的二氧化钛维持在纳米级别，使得生产的纳米二氧化钛与基体氧化石墨烯间的接触面积增大，提升了纳米二氧化钛与基体氧化石墨烯间的结合强度，使得附着在氧化石墨烯表面的二氧化钛不易流失，延长了产品的使用寿命；再者，颗粒较小的纳米二氧化钛具有更好的分散性能，分散性能的提升，使得产品的光催化性能得到进一步的提升；
其次，动物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯，分子中含有碳碳双键，动物油添加到体系中后，一端可与纳米氧化石墨烯表面吸附，降低纳米氧化石墨烯的表面能，有效避免附着在氧化石墨烯表面的纳米二氧化钛团聚，另一端长的烷烃链可在体系中舒展，从而进一步提升氧化石墨烯在体系中的分散性能；同时，使得石油醚能够良好的分散在氧化石墨烯表面，接着经过加压，使得石油醚进一步液化分散在在氧化石墨烯表面，随后经过瞬间泄压，使得液化石油醚瞬间气化，气化产生的压力能够使得纳米二氧化钛更好的嵌入氧化石墨烯表面的褶皱或缝隙中，使得氧化石墨烯与纳米二氧化钛间的界面结合强度得到进一步，进一步有效防止纳米二氧化钛的流失，从而进一步提升了产品的使用寿命。
具体实施方式
将氧化石墨烯与去离子水按质量比1：10～1：20置于三口烧瓶中，接着将三口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为120～130kHz条件下，接着向三口烧瓶中滴加质量分数为20～30%的氨水调节pH至7.6～7.8，接着将三口烧瓶至于数显测速恒温磁力搅拌器中，接着加入氧化石墨烯质量0.2～0.3倍的叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入氧化石墨烯质量0.02～0.03倍的四氢化铝锂，于温度为120～160℃，转速为300～500r/min条件下加热搅拌反应1～2h后，过滤，得滤渣，接着将滤渣至于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得预处理氧化石墨烯；按重量份数计，将20～30份醇，20～30份酸，10～20份石油醚，2～3份动物油，10～20份钛酸四丁酯，10～20份预处理氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为130～140℃，转速为600～800r/min条件下，高温搅拌反应2～3h后，得混合液；接着向四口烧瓶中加入质量分数为20～30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.1～8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.1～0.2倍的乳化剂和钛酸四丁酯质量0.03～0.05倍的异氰酸酯，于转速为500～600r/min条件下，搅拌混合40～60min，得混合匀浆；接着将混合匀浆置于高压釜中，加压至1.3～1.5MPa，于压力为1.3～1.5MPa条件下，保压30～50s后，瞬间泄压，得混合浆料，再将混合浆料过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。所述醇为乙二醇，丙二醇或二乙二醇中的任意一种。所述酸为亚油酸，腐植酸或富维酸中的任意一种。所述动物油为猪油，牛油或羊油中的任意一种。所述乳化剂为聚乙二醇，烷基糖苷或十二烷基苯磺酸钠的任意一种。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中任意一种。
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实例1
将氧化石墨烯与去离子水按质量比1：20置于三口烧瓶中，接着将三口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为130kHz条件下，接着向三口烧瓶中滴加质量分数为30%的氨水调节pH至7.8，接着将三口烧瓶至于数显测速恒温磁力搅拌器中，接着加入氧化石墨烯质量0.3倍的叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入氧化石墨烯质量0.03倍的四氢化铝锂，于温度为160℃，转速为500r/min条件下加热搅拌反应2h后，过滤，得滤渣，接着将滤渣至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理氧化石墨烯；按重量份数计，将30份醇，30份酸，20份石油醚，3份动物油，20份钛酸四丁酯，20份预处理氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为140℃，转速为800r/min条件下，高温搅拌反应3h后，得混合液；接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂和钛酸四丁酯质量0.05倍的异氰酸酯，于转速为～600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合匀浆；接着将混合匀浆置于高压釜中，加压至1.5MPa，于压力为1.5MPa条件下，保压50s后，瞬间泄压，得混合浆料，再将混合浆料过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。所述醇为乙二醇。所述酸为亚油酸。所述动物油为猪油。所述乳化剂为聚乙二醇。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
实例2
按重量份数计，将30份醇，30份酸，20份石油醚，3份动物油，20份钛酸四丁酯，20份氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为140℃，转速为800r/min条件下，高温搅拌反应3h后，得混合液；接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂和钛酸四丁酯质量0.05倍的异氰酸酯，于转速为～600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合匀浆；接着将混合匀浆置于高压釜中，加压至1.5MPa，于压力为1.5MPa条件下，保压50s后，瞬间泄压，得混合浆料，再将混合浆料过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。所述醇为乙二醇。所述酸为亚油酸。所述动物油为猪油。所述乳化剂为聚乙二醇。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
实例3
氧化石墨烯与去离子水按质量比1：20置于三口烧瓶中，接着将三口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为130kHz条件下，接着向三口烧瓶中滴加质量分数为30%的氨水调节pH至7.8，接着将三口烧瓶至于数显测速恒温磁力搅拌器中，接着加入氧化石墨烯质量0.3倍的叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入氧化石墨烯质量0.03倍的四氢化铝锂，于温度为160℃，转速为500r/min条件下加热搅拌反应2h后，过滤，得滤渣，接着将滤渣至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理氧化石墨烯；按重量份数计，将30份水，30份酸，20份石油醚，3份动物油，20份钛酸四丁酯，20份预处理氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为140℃，转速为800r/min条件下，高温搅拌反应3h后，得混合液；接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂和钛酸四丁酯质量0.05倍的异氰酸酯，于转速为～600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合匀浆；接着将混合匀浆置于高压釜中，加压至1.5MPa，于压力为1.5MPa条件下，保压50s后，瞬间泄压，得混合浆料，再将混合浆料过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。所述酸为亚油酸。所述动物油为猪油。所述乳化剂为聚乙二醇。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
实例4
氧化石墨烯与去离子水按质量比1：20置于三口烧瓶中，接着将三口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为130kHz条件下，接着向三口烧瓶中滴加质量分数为30%的氨水调节pH至7.8，接着将三口烧瓶至于数显测速恒温磁力搅拌器中，接着加入氧化石墨烯质量0.3倍的叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入氧化石墨烯质量0.03倍的四氢化铝锂，于温度为160℃，转速为500r/min条件下加热搅拌反应2h后，过滤，得滤渣，接着将滤渣至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理氧化石墨烯；按重量份数计，将30份醇，30份水，20份石油醚，3份动物油，20份钛酸四丁酯，20份预处理氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为140℃，转速为800r/min条件下，高温搅拌反应3h后，得混合液；接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂和钛酸四丁酯质量0.05倍的异氰酸酯，于转速为～600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合匀浆；接着将混合匀浆置于高压釜中，加压至1.5MPa，于压力为1.5MPa条件下，保压50s后，瞬间泄压，得混合浆料，再将混合浆料过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。所述醇为乙二醇。所述动物油为猪油。所述乳化剂为聚乙二醇。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
实例5
氧化石墨烯与去离子水按质量比1：20置于三口烧瓶中，接着将三口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为130kHz条件下，接着向三口烧瓶中滴加质量分数为30%的氨水调节pH至7.8，接着将三口烧瓶至于数显测速恒温磁力搅拌器中，接着加入氧化石墨烯质量0.3倍的叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入氧化石墨烯质量0.03倍的四氢化铝锂，于温度为160℃，转速为500r/min条件下加热搅拌反应2h后，过滤，得滤渣，接着将滤渣至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理氧化石墨烯；按重量份数计，将30份醇，30份酸，3份动物油，20份钛酸四丁酯，20份预处理氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为140℃，转速为800r/min条件下，高温搅拌反应3h后，得混合液；接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂和钛酸四丁酯质量0.05倍的异氰酸酯，于转速为～600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合匀浆；接着将混合匀浆置于高压釜中，加压至1.5MPa，于压力为1.5MPa条件下，保压50s后，瞬间泄压，得混合浆料，再将混合浆料过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。所述醇为乙二醇。所述酸为亚油酸。所述动物油为猪油。所述乳化剂为聚乙二醇。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
实例6
氧化石墨烯与去离子水按质量比1：20置于三口烧瓶中，接着将三口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为130kHz条件下，接着向三口烧瓶中滴加质量分数为30%的氨水调节pH至7.8，接着将三口烧瓶至于数显测速恒温磁力搅拌器中，接着加入氧化石墨烯质量0.3倍的叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入氧化石墨烯质量0.03倍的四氢化铝锂，于温度为160℃，转速为500r/min条件下加热搅拌反应2h后，过滤，得滤渣，接着将滤渣至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理氧化石墨烯；按重量份数计，将30份醇，30份酸，20份石油醚，20份钛酸四丁酯，20份预处理氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为140℃，转速为800r/min条件下，高温搅拌反应3h后，得混合液；接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂和钛酸四丁酯质量0.05倍的异氰酸酯，于转速为～600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合匀浆；接着将混合匀浆置于高压釜中，加压至1.5MPa，于压力为1.5MPa条件下，保压50s后，瞬间泄压，得混合浆料，再将混合浆料过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。所述醇为乙二醇。所述酸为亚油酸。所述乳化剂为聚乙二醇。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
实例7
氧化石墨烯与去离子水按质量比1：20置于三口烧瓶中，接着将三口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为130kHz条件下，接着向三口烧瓶中滴加质量分数为30%的氨水调节pH至7.8，接着将三口烧瓶至于数显测速恒温磁力搅拌器中，接着加入氧化石墨烯质量0.3倍的叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入氧化石墨烯质量0.03倍的四氢化铝锂，于温度为160℃，转速为500r/min条件下加热搅拌反应2h后，过滤，得滤渣，接着将滤渣至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理氧化石墨烯；按重量份数计，将30份醇，30份酸，20份石油醚，3份动物油，20份钛酸四丁酯，20份预处理氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为140℃，转速为800r/min条件下，高温搅拌反应3h后，得混合液；接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂，于转速为～600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合匀浆；接着将混合匀浆置于高压釜中，加压至1.5MPa，于压力为1.5MPa条件下，保压50s后，瞬间泄压，得混合浆料，再将混合浆料过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。所述醇为乙二醇。所述酸为亚油酸。所述动物油为猪油。所述乳化剂为聚乙二醇。
实例8
氧化石墨烯与去离子水按质量比1：20置于三口烧瓶中，接着将三口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为130kHz条件下，接着向三口烧瓶中滴加质量分数为30%的氨水调节pH至7.8，接着将三口烧瓶至于数显测速恒温磁力搅拌器中，接着加入氧化石墨烯质量0.3倍的叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入氧化石墨烯质量0.03倍的四氢化铝锂，于温度为160℃，转速为500r/min条件下加热搅拌反应2h后，过滤，得滤渣，接着将滤渣至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得预处理氧化石墨烯；按重量份数计，将30份醇，30份酸，20份石油醚，3份动物油，20份钛酸四丁酯，20份预处理氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为140℃，转速为800r/min条件下，高温搅拌反应3h后，得混合液；接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂和钛酸四丁酯质量0.05倍的异氰酸酯，于转速为～600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合匀浆；接着将混合匀浆过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。所述醇为乙二醇。所述酸为亚油酸。所述动物油为猪油。所述乳化剂为聚乙二醇。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
对比例
按重量份数计，将30份水，20份钛酸四丁酯，20份氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为140℃，转速为800r/min条件下，高温搅拌反应3h后，得混合液；接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂，于转速为～600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合匀浆；接着将混合匀浆过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。所述乳化剂为聚乙二醇。
将实例1至实例8以及对比例所得的石墨烯复合催化剂进行性能检测，具体检测方法如下：
将配置好浓度的含罗丹明B的染料溶液量取150mL（罗丹明的B溶液浓度为4mg/L），加入0.04g的石墨烯复合催化剂，在密闭避光环境中用瓦数一定的高压汞灯作为光源提供光子进行光照脱色降解实验。间隔30min进行取样、离心、测量吸光度操作，3个月后按照上述方法重新检测一次。
具体检测结果如表1所示：
从表1中可以看出，通过实例1，实例3，实例4和对比例的对比，本发明利用酸与醇发生反应，生成水，生成的水能够立即与体系中的钛酸四丁酯反应，能够有效控制钛酸四丁酯的水，使得生成的纳米二氧化钛能够维持在纳米级别，有效防止生成纳米二氧化钛团聚，提升了纳米二氧化钛的分散性能，从而进一步提升了产品的光催化效果。
3个月后的检测结果如表2所述
从表2中可以看出，通过对比例1，实例6，对比例8和对比例对比，本发明动物油添加到体系中后，一端可与纳米氧化石墨烯表面吸附，降低纳米氧化石墨烯的表面能，有效避免附着在氧化石墨烯表面的纳米二氧化钛团聚，另一端长的烷烃链可在体系中舒展，从而进一步提升氧化石墨烯在体系中的分散性能，同时，使得石油醚能够良好的分散在氧化石墨烯表面，接着经过加压，使得石油醚进一步液化分散在在氧化石墨烯表面，随后经过瞬间泄压，使得液化石油醚瞬间气化，气化产生的压力能够使得纳米二氧化钛更好的嵌入氧化石墨烯表面的褶皱或缝隙中，使得氧化石墨烯与纳米二氧化钛间的界面结合强度得到进一步，进一步有效防止纳米二氧化钛的流失，从而进一步提升了产品的使用寿命。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种催化性能好的石墨烯复合催化剂，其特征在于：所述石墨烯复合催化剂包括以下重量份数的原料：20～30份醇，20～30份酸，10～20份石油醚，2～3份动物油，10～20份钛酸四丁酯，10～20份氧化石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种催化性能好的石墨烯复合催化剂，其特征在于：所述石墨烯复合催化剂还包括以下原料：钛酸四丁酯质量0.1～0.2倍的乳化剂，钛酸四丁酯质量0.03～0.05倍的异氰酸酯。
3.根据权利要求2所述的一种催化性能好的石墨烯复合催化剂，其特征在于：所述醇为乙二醇，丙二醇或二乙二醇中的任意一种；所述酸为亚油酸，腐植酸或富维酸中的任意一种；所述动物油为猪油，牛油或羊油中的任意一种；所述乳化剂为聚乙二醇，烷基糖苷或十二烷基苯磺酸钠的任意一种；所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中任意一种。
4.根据权利要求3所述的一种催化性能好的石墨烯复合催化剂，其特征在于：所述该石墨烯复合催化剂包括以下重量份数的原料：30份醇，30份酸，20份石油醚，3份动物油，20份钛酸四丁酯，20份氧化石墨烯，钛酸四丁酯质量0.2倍的乳化剂，钛酸四丁酯质量0.05倍的异氰酸酯。
5.一种催化性能好的石墨烯复合催化剂的制作方法，其特征在于：具体制作方法如下：
氧化石墨烯预处理；
将原料混合反应；
向步骤（2）中加入乳化剂和异氰酸酯反应；
将步骤（3）所得物，加压，保压，泄压处理。
6.根据权利要求5所述的一种催化性能好的石墨烯复合催化剂的制作方法，其特征在于：所述石墨烯复合催化剂的具体制作步骤如下：
（1）将氧化石墨烯与去离子水混合，接着滴加氨水调节pH，接着加入叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入四氢化铝锂，加热搅拌反应，过滤，干燥，得预处理氧化石墨烯；
（2）将醇，酸，石油醚，动物油，钛酸四丁酯，预处理氧化石墨烯，高温搅拌反应，得混合液；
（3）向上述混合液中加入氢氧化钠溶液，调节pH，随后加入乳化剂和异氰酸酯，搅拌混合，得混合匀浆；
（4）接着将混合匀浆置于高压釜中，加压，保压，瞬间泄压，过滤，干燥，即得石墨烯复合催化剂。
7.根据权利要求6所述的一种催化性能好的石墨烯复合催化剂的制作方法，其特征在于：所述石墨烯复合催化剂的具体制作过程如下：
（1）将氧化石墨烯与去离子水按质量比1：10～1：20置于三口烧瓶中，接着将三口烧瓶置于超声分散仪中，于超声频率为120～130kHz条件下，接着向三口烧瓶中滴加质量分数为20～30%的氨水调节pH至7.6～7.8，接着将三口烧瓶至于数显测速恒温磁力搅拌器中，接着加入氧化石墨烯质量0.2～0.3倍的叠氮化钠，加热搅拌反应，接着加入氧化石墨烯质量0.02～0.03倍的四氢化铝锂，于温度为120～160℃，转速为300～500r/min条件下加热搅拌反应1～2h后，过滤，得滤渣，接着将滤渣至于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得预处理氧化石墨烯；
（2）按重量份数计，将20～30份醇，20～30份酸，10～20份石油醚，2～3份动物油，10～20份钛酸四丁酯，10～20份预处理氧化石墨烯置于四口烧瓶中，于温度为130～140℃，转速为600～800r/min条件下，高温搅拌反应2～3h后，得混合液；
（3）接着向四口烧瓶中加入质量分数为20～30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8.1～8.3，随后向四口烧瓶中加入钛酸四丁酯质量0.1～0.2倍的乳化剂和钛酸四丁酯质量0.03～0.05倍的异氰酸酯，于转速为500～600r/min条件下，搅拌混合40～60min，得混合匀浆；
（4）接着将混合匀浆置于高压釜中，加压，保压30～50s后，瞬间泄压，得混合浆料，再将混合浆料过滤，得滤饼，接着将滤饼至于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，即得石墨烯复合催化剂。
8.根据权利要求7所述的一种催化性能好的石墨烯复合催化剂，其特征在于：步骤（4）所述加压条件下为：加压至1.3～1.5MPa。
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