CN116328744B - 一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料及其制备方法 - Google Patents

一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料及其制备方法，它涉及铀吸附材料领域，具体涉及一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯材料及其制备方法。本发明的目的是解决现有海水提铀吸附材料存在的问题。一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料采用离子印迹技术，以氧化石墨烯作为基底材料，铀酰离子作为印迹模板，β‑1,3‑葡聚糖作为单体分子，1,2‑戊二醛作为交联剂，通过室温交联反应制成。方法：一、制备β‑1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯；二、铀印迹氧化石墨烯材料，得到高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料；优点：对铀酰离子优异的吸附选择性，吸附选择系数Kd值可达1.28×105mL·g‑1。

Description

一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及铀吸附材料领域，具体涉及一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯材料及其制备方法。
背景技术
我国新能源产业发展不断提速，核能作为一种清洁能源，扮演着日益重要的角色。铀作为重要的核燃料，对核能工业的可持续发展至关重要。海水中铀的总储量为45亿吨，是陆地铀矿总储备的几千倍。海水中的铀储量仍足以确保数千年的核燃料需求。然而，海水中的铀浓度极低，仅为3.3μg/L，同时存在大量的竞争离子，与铀酰离子竞争吸附活性位点，另外海洋中存在大量的海洋微生物，其附着在吸附材料表面，导致吸附位点失活，严重阻碍了吸附材料对铀酰离子的吸附效率。因此需要设计对铀酰离子具有高吸附选择性和高吸附容量的海水提铀材料。
氧化石墨烯(GO)材料表面含有大量的羧基、羟基以及环氧基等含氧官能团，这些官能团的引入使得氧化石墨烯很容易与有机大分子、有机小分子以及聚合物进行反应从而提高氧化石墨烯本身性质。氧化石墨烯由于具有大的比表面积、丰富的有机官能团以及耐酸碱性等优点被考虑用于海水提铀。更重要的是，氧化石墨烯表面的羧基、羟基官能团与铀酰离子存在稳定的配位作用，使得氧化石墨烯成为一种良好的铀吸附材料。
然而，氧化石墨烯表面有机官能团的单一性以及范德华力引起的团聚限制了其吸附容量和吸附选择性，在海水环境下，氧化石墨烯材料表面容易被海洋微生物附着，严重影响其铀吸附性能和使用寿命。因此，氧化石墨烯材料在海水提铀过程中主要面临着如下问题：
1、现有氧化石墨烯材料对铀酰离子的吸附选择性较差。氧化石墨烯纳米片作为一种很有前途的2D材料，常被考虑用于吸附重金属铀，这是因为该材料表面丰富的有机基团、大的比表面积以及其他优良的理化性质。然而，氧化石墨烯纳米片由于范德华力引起的不可逆团聚阻碍了铀酰离子在其层间距的吸附行为从而降低吸附能力，为了解决这个问题，研究者们设计了系列的氧化石墨烯复合材料，比如通过聚苯胺、聚吡咯、多巴胺和胺肟官能团等对氧化石墨烯进行功能化修饰，研究表明其中胺肟官能团对铀酰离子的选择性最佳，但胺肟官能团对钒酸根离子也具有相对优异的选择性，因此钒酸根的存在与铀酰离子发生了强烈的竞争作用，从而导致氧化石墨烯材料对铀酰离子的吸附选择性能较差。
2、现有氧化石墨烯材料难以抑制海洋微生物的附着。氧化石墨烯是一种具有良好水分散性和丰富表面官能团(例如羟基，羧基和环氧基)的常见二维材料，可以作为环境领域的潜在吸附剂。同时，氧化石墨烯表面富含大量含氧官能团在特定条件下通过氧化应激作用产生负氧离子以损伤微生物细胞，而且氧化石墨烯还可以通过独特的二维片层结构产生的边缘效应破坏微生物细胞结构，使其具有抗生物污损性能。但研究表明氧化石墨烯在低浓度时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性较差，细菌附着在氧化石墨烯表面，使吸附位点活性降低，从而导致氧化石墨烯材料对铀酰离子的吸附能力下降。
发明内容
本发明的目的是解决现有海水提铀吸附材料存在的问题，提供了一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料及其制备方法。
一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料，它采用离子印迹技术，以氧化石墨烯作为基底材料，铀酰离子作为印迹模板，β-1,3-葡聚糖作为单体分子，1,2-戊二醛作为交联剂，通过室温交联反应制成。
一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯：①、将氧化石墨烯分散在去离子水I中，并加入氢氧化钠将pH值调至8～9，然后超声处理1h～2h，得到氧化石墨烯分散体；所述氧化石墨烯的质量与去离子水I的体积比为1g:(800～1200)mL；②、将β-1,3葡聚糖溶解在去离子水II中，并加入氢氧化钠将pH值调至8～9，得到β-1,3葡聚糖溶液；所述β-1,3葡聚糖的质量与去离子水II的体积比为1g:(1800～2200)mL；③、将步骤一②中得到的β-1,3葡聚糖溶液加入步骤一①得到的氧化石墨烯分散体中，在温度为60℃下反应2h～4h，然后转移至烘箱中，在温度为60℃下烘干，得到β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯，所述β-1,3葡聚糖溶液中β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯分散体中氧化石墨烯的质量比为2:(2.5～3.5)；
二、铀印迹氧化石墨烯材料：将β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯和硝酸铀酰加入去离子水中，先在室温下反应1h，然后加入1,2-戊二醛，并继续反应2h，得到反应产物，用离心机清洗反应产物，再在温度为60℃下烘干，得到铀印迹的氧化石墨烯材料，最后以0.1mol/LHNO3作为洗脱液，对铀印迹的氧化石墨烯材料进行铀洗脱，得到高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯与硝酸铀酰的质量比为4:(2.8～4.8)；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:(15～25)mL。
本发明原理及优点：
一、为了进一步增强氧化石墨烯材料对铀酰离子的吸附选择能力，本发明引入离子印迹技术，离子印迹技术是指以目标离子为模板，制备出能够特异性识别目标离子复合材料的技术，该技术能够保证合成材料中含有与目标离子达到结构、功能和尺寸匹配的空穴，从而对该离子形成记忆效应，进行可逆的特异性识别与离子结合。本发明以氧化石墨烯作为基底材料，铀酰离子作为印迹模板，β-1,3-葡聚糖作为单体分子，戊二醛作为交联剂，通过室温交联反应成功制备铀酰离子印迹的氧化石墨烯基铀吸附材料，该材料在铀吸附过程中保持着对铀酰离子的记忆效应，从而实现材料对铀酰离子的高吸附选择性能；且该方法材料制备操作简单便捷，
二、在通过离子印迹技术制备氧化石墨烯复合材料的过程中，本发明引入β-1,3-葡聚糖作为单体分子，β-1,3-葡聚糖是一类广泛存在于微生物、植物和动物体内的大分子多糖，是构成细胞壁的主要组成成分，主链结构由β-1,3糖苷键连接。β-1,3-D葡聚糖具有强大的生物活性和抑菌活性，由于葡聚糖与细菌细胞接触后，一定浓度的多糖作用于微生物细胞膜，可扰乱微生物的代谢，从而导致微生物细胞裂解死亡。通过引入β-1,3-葡聚糖对氧化石墨烯的功能化修饰，从而赋予氧化石墨烯材料优异的抗菌性能。
三、本发明通过引入离子印迹技术，以氧化石墨烯作为基底材料，铀酰离子作为印迹模板，β-1,3-葡聚糖作为单体分子，戊二醛作为交联剂，可实现铀酰离子在葡聚糖功能化修饰的氧化石墨烯表面的成功印迹，从而形成材料对铀酰离子的记忆效应，赋予材料对铀酰离子的高吸附选择性能。在众多阳离子存在的溶液中，表现出对铀酰离子优异的吸附选择性，吸附选择系数Kd值可达1.28×105mL·g-1，是非印迹材料的9.1倍。
四、本发明采用β-1,3-葡聚糖作为功能单体，β-1,3-葡聚糖具有特殊的生物活性和抑菌活性，其可以破坏细胞防御系统，导致细菌破裂，可实现功能化氧化石墨烯材料的抗生物污损性能，材料表面吸附活性位点得到保护，从而吸附容量得以提升，功能化氧化石墨烯材料对铀酰离子的饱和吸附容量高达800mg·g-1。
附图说明
图1为实施例1的制备流程示意图；
图2是实施例1制备的GOG-RE扫描电镜图；
图3是实施例1步骤一得到的GOG-IP扫描电镜图；
图4是对比例1制备的GOG-NP扫描电镜图；
图5为实施例1和对比例1在不同pH条件的铀吸附容量；
图6为实施例1和对比例1的ZETA电位图；
图7为实施例1和对比例1在不同接触时间下的铀吸附容量；
图8为实施例1和对比例1在多离子存在的条件下对各离子的吸附容量；
图9为实施例1和对比例1对各离子的Kd值；
图10为实施例1和对比例1的抗菌效果。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料，它采用离子印迹技术，以氧化石墨烯作为基底材料，铀酰离子作为印迹模板，β-1,3-葡聚糖作为单体分子，1,2-戊二醛作为交联剂，通过室温交联反应制成。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料采用离子印迹技术，先以氧化石墨烯作为基底材料，在碱性的环境下利用β-1,3-葡聚糖作为单体分子对氧化石墨烯进行功能化处理，得到β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯；先以β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯作为吸附材料的基底，以硝酸铀酰作为印迹模板，1,2-戊二醛作为交联剂，通过室温交联反应制成高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：所述β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯的质量比为2:(2.5～3.5)；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯与硝酸铀酰的质量比为4:(2.8～4.8)；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:(15～25)mL。其他与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三的不同点是：所述β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯的质量比为2:3；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯与硝酸铀酰的质量比为4:3；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:20mL。其他与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式是一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯：①、将氧化石墨烯分散在去离子水I中，并加入氢氧化钠将pH值调至8～9，然后超声处理1h～2h，得到氧化石墨烯分散体；所述氧化石墨烯的质量与去离子水I的体积比为1g:(800～1200)mL；②、将β-1,3葡聚糖溶解在去离子水II中，并加入氢氧化钠将pH值调至8～9，得到β-1,3葡聚糖溶液；所述β-1,3葡聚糖的质量与去离子水II的体积比为1g:(1800～2200)mL；③、将步骤一②中得到的β-1,3葡聚糖溶液加入步骤一①得到的氧化石墨烯分散体中，在温度为60℃下反应2h～4h，然后转移至烘箱中，在温度为60℃下烘干，得到β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯，所述β-1,3葡聚糖溶液中β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯分散体中氧化石墨烯的质量比为2:(2.5～3.5)；
二、铀印迹氧化石墨烯材料：将β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯和硝酸铀酰加入去离子水中，先在室温下反应1h，然后加入1,2-戊二醛，并继续反应2h，得到反应产物，用离心机清洗反应产物，再在温度为60℃下烘干，得到铀印迹的氧化石墨烯材料，最后以0.1mol/LHNO3作为洗脱液，对铀印迹的氧化石墨烯材料进行铀洗脱，得到高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯与硝酸铀酰的质量比为4:(2.8～4.8)；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:(15～25)mL。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五的不同点是：步骤一①中将氧化石墨烯分散在去离子水I中，并加入氢氧化钠将pH值调至8，然后超声处理1.5h，得到氧化石墨烯分散体；所述氧化石墨烯的质量与去离子水I的体积比为1g:1000mL。其他与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五或六之一不同点是：步骤一②中将β-1,3葡聚糖溶解在去离子水II中，并加入氢氧化钠将pH值调至8，得到β-1,3葡聚糖溶液；所述β-1,3葡聚糖的质量与去离子水II的体积比为1g:2000mL。其他与具体实施方式五或六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式五至七之一不同点是：步骤一③中将步骤一②中得到的β-1,3葡聚糖溶液加入步骤一①得到的氧化石墨烯分散体中，在温度为60℃下反应3h，然后转移至烘箱中，在温度为60℃下烘干，得到β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯，所述β-1,3葡聚糖溶液中β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯分散体中氧化石墨烯的质量比为2:3。其他与具体实施方式五至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式五至八之一不同点是：步骤二中所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯与硝酸铀酰的质量比为4:3。其他与具体实施方式五至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式五至九之一不同点是：步骤二中所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:20mL。其他与具体实施方式五至九相同。
采用下述试验验证本发明效果：
实施例1：一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯：①、将氧化石墨烯分散在去离子水I中，并加入氢氧化钠将pH值调至8，然后超声处理1.5h，得到氧化石墨烯分散体；所述氧化石墨烯的质量与去离子水I的体积比为1g:1000mL；②、将β-1,3葡聚糖溶解在去离子水II中，并加入氢氧化钠将pH值调至8，得到β-1,3葡聚糖溶液；所述β-1,3葡聚糖的质量与去离子水II的体积比为1g:2000mL；③、将步骤一②中得到的β-1,3葡聚糖溶液加入步骤一①得到的氧化石墨烯分散体中，在温度为60℃下反应3h，然后转移至烘箱中，在温度为60℃下干燥24h，得到β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯(简记为：GOG-IP)，所述β-1,3葡聚糖溶液中β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯分散体中氧化石墨烯的质量比为2:3；
二、铀印迹氧化石墨烯材料：将β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯和硝酸铀酰加入去离子水中，先在室温下反应1h，然后加入1,2-戊二醛，并继续反应2h，得到反应产物，用离心机清洗反应产物，再在温度为60℃下干燥24h，得到铀印迹的氧化石墨烯材料，最后以0.1mol/LHNO3作为洗脱液，对铀印迹的氧化石墨烯材料进行铀洗脱，得到高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料(简记为：GOG-RE)；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯与硝酸铀酰的质量比为4:3；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:20mL。
图1为实施例1的制备流程示意图；通过图1可以明确反应，本发明实施例1中以氧化石墨烯作为基底材料，铀酰离子作为印迹模板，β-1,3-葡聚糖作为单体分子，1,2-戊二醛作为交联剂，通过离子印迹技术实现材料对铀酰离子的高选择能力。
对比例1：不添加硝酸铀酰对比：
一、制备β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯：①、将氧化石墨烯分散在去离子水I中，并加入氢氧化钠将pH值调至8，然后超声处理1.5h，得到氧化石墨烯分散体；所述氧化石墨烯的质量与去离子水I的体积比为1g:1000mL；②、将β-1,3葡聚糖溶解在去离子水II中，并加入氢氧化钠将pH值调至8，得到β-1,3葡聚糖溶液；所述β-1,3葡聚糖的质量与去离子水II的体积比为1g:2000mL；③、将步骤一②中得到的β-1,3葡聚糖溶液加入步骤一①得到的氧化石墨烯分散体中，在温度为60℃下反应3h，然后转移至烘箱中，在温度为60℃下干燥24h，得到β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯(简记为：GOG-IP)，所述β-1,3葡聚糖溶液中β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯分散体中氧化石墨烯的质量比为2:3；
二、非印迹处理：将β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯加入去离子水中，先在室温下反应1h，然后加入1,2-戊二醛，并继续反应2h，得到反应产物，用离心机清洗反应产物，再在温度为60℃下干燥24h，得到非印迹吸附材料粗品，最后以0.1mol/LHNO3作为洗脱液，对非印迹吸附材料粗品进行洗脱，得到非印迹吸附材料(简记为：GOG-NP)；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:20mL。
分别对实施例1制备的GOG-RE、实施例1步骤一得到的GOG-IP和对比例1制备的GOG-NP进行扫描电镜观察，如图2至图4所示，图2是实施例1制备的GOG-RE扫描电镜图，图3是实施例1步骤一得到的GOG-IP扫描电镜图，图4是对比例1制备的GOG-NP扫描电镜图；通过图2至图4可知，GO为极薄的褶皱片状结构，证明GO在合成时得到了较好的剥离。GOG-NP的SEM图像可以看出，在其表面有大量的褶皱沟壑，相较于GOG-IP，洗脱后的GOG-RE吸附材料表面出现了大量的褶皱沟壑，这将有利于对UO2 2+的吸附。
图5为实施例1和对比例1在不同pH条件的铀吸附容量；通过图5可知，GOG-RE和GOG-NP在不同pH值铀酰溶液中的吸附容量，结果表明GOG-RE和GOG-NP的最佳吸附pH值分别为7和5。
图6为实施例1和对比例1的ZETA电位图；通过图6可知，GOG-RE和GOG-NP在不同pH值铀酰溶液中的Zeta电势，GOG-RE的零电荷点(pHpzc)高于GOG-NP。
图7为实施例1和对比例1在不同接触时间下的铀吸附容量；通过图7可知，研究GOG-RE和GOG-NP在最佳吸附pH值7和5条件下的吸附时间与吸附容量的关系，如图3所示，随着吸附时间的增加，吸附剂的吸附容量先是在短时间内快速增加，随后缓慢增加，之后逐渐达到平衡。GOG-RE和GOG-NP两种吸附剂均在180分钟内达到吸附平衡。
图8为实施例1和对比例1在多离子存在的条件下对各离子的吸附容量；通过图8可知，在多种离子(U、Zn、Cu、Ni、Co、Fe、V、Ca、K和Mg)存在的情况下，研究了GOG-RE和GOG-NP吸附剂对铀的吸附选择性，铀印迹材料GOG-RE与非印迹材料GOG-NP相比，GOG-RE对铀的选择性吸附效果更加明显。印迹材料GOG-RE对铀的去除率高达98％，
图9为实施例1和对比例1对各离子的Kd值，通过图9可知，铀印迹材料GOG-RE对铀的吸附选择系数Kd值为1.28×105mL·g-1，是非印迹材料的9.1倍。这表明印迹过程对于提高吸附剂对铀的选择性的效果明显，有利于材料在海水中对铀的吸附选择性。产生这种结果的原因可能是，印迹材料表面产生了对铀有“记忆”的吸附位点，这些吸附位点再次遇到铀酰离子时，会优先选择铀酰离子进行吸附，从而达到较高的吸附容量。
图10为实施例1和对比例1的抗菌效果，选取了三种细菌即革兰氏阳性金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性大肠杆菌和海洋细菌海假交替单胞菌进行抗菌性能测试。从图10中可以看出，GOG吸附剂与空白对照相比，其培养皿表面的细菌数量大大减少。对GOG吸附剂进行印迹程序后，并没有影响吸附剂材料的抗菌效果，这证明GOG-RE吸附剂具有较强的抗菌能力。这是因为β-1,3-葡聚糖会与细菌表面结合，对细菌的防御系统有较强的诱导和活化作用，从而达到抗菌的效果。
实施例2：本实施例与实施例1不同点是：步骤一③中在温度为60℃下反应1h。其他与实施例1相同。
本实施例中，选择1h作为β-1,3葡聚糖在氧化石墨烯表面的接枝时间，从而制备β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯材料。反应1h后，β-1,3葡聚糖在氧化石墨烯表面的接枝率较低。
实施例3：本实施例与实施例1不同点是：步骤一③中在温度为60℃下反应4.5h。其他与实施例1相同。
本实施例中，选择接枝反应时间为4.5h，从而制备β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯材料。同实施例1和实施例3中β-1,3葡聚糖在氧化石墨烯表明的接枝率进行对比，反应4.5h后，氧化石墨烯表面的β-1,3葡聚糖接枝率与反应3h的氧化石墨烯接枝率基本相同，因此最终选择接枝反应时间为3h。
实施例4：本实施例与实施例1不同点是：步骤二中以0.05mol/LHNO3作为洗脱液。其他与实施例1相同。
本实施例中，采用0.05mol/LHNO3作为铀酰离子的洗脱液，发现部分铀酰离子无法从β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯表面脱附。
实施例5：本实施例与实施例1不同点是：步骤二中以0.5mol/LHNO3作为洗脱液。其他与实施例1相同。
本实施例中，铀酰离子洗脱液为0.5mol/LHNO3，印迹在β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯表面的铀酰离子能够被基本完全脱附。同实施例1和实施例4中脱附效果对比，本实施例与实施例1中选用0.1mol/LHNO3的脱附效果基本相同，为了避免试剂浪费，选择0.1mol/LHNO3作为洗脱液。

Claims (10)

1.一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料，其特征在于一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料采用离子印迹技术，以氧化石墨烯作为基底材料，铀酰离子作为印迹模板，β-1,3-葡聚糖作为单体分子，1,2-戊二醛作为交联剂，通过室温交联反应制成。
2.根据权利要求1所述的一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料，其特征在于所述高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料采用离子印迹技术，先以氧化石墨烯作为基底材料，在碱性的环境下利用β-1,3-葡聚糖作为单体分子对氧化石墨烯进行功能化处理，得到β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯；先以β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯作为吸附材料的基底，以硝酸铀酰作为印迹模板，1,2-戊二醛作为交联剂，通过室温交联反应制成高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料。
3.根据权利要求2所述的一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料，其特征在于所述β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯的质量比为2:(2.5～3.5)；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯与硝酸铀酰的质量比为4:(2.8～4.8)；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:(15～25)mL。
4.根据权利要求3所述的一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料，其特征在于所述β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯的质量比为2:3；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯与硝酸铀酰的质量比为4:3；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:20mL。
5.如权利要求1所述一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料的制备方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：
一、制备β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯：①、将氧化石墨烯分散在去离子水I中，并加入氢氧化钠将pH值调至8～9，然后超声处理1h～2h，得到氧化石墨烯分散体；所述氧化石墨烯的质量与去离子水I的体积比为1g:(800～1200)mL；②、将β-1,3葡聚糖溶解在去离子水II中，并加入氢氧化钠将pH值调至8～9，得到β-1,3葡聚糖溶液；所述β-1,3葡聚糖的质量与去离子水II的体积比为1g:(1800～2200)mL；③、将步骤一②中得到的β-1,3葡聚糖溶液加入步骤一①得到的氧化石墨烯分散体中，在温度为60℃下反应2h～4h，然后转移至烘箱中，在温度为60℃下烘干，得到β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯，所述β-1,3葡聚糖溶液中β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯分散体中氧化石墨烯的质量比为2:(2.5～3.5)；
二、铀印迹氧化石墨烯材料：将β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯和硝酸铀酰加入去离子水中，先在室温下反应1h，然后加入1,2-戊二醛，并继续反应2h，得到反应产物，用离心机清洗反应产物，再在温度为60℃下烘干，得到铀印迹的氧化石墨烯材料，最后以0.1mol/LHNO3作为洗脱液，对铀印迹的氧化石墨烯材料进行铀洗脱，得到高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯与硝酸铀酰的质量比为4:(2.8～4.8)；所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:(15～25)mL。
6.根据权利要求5所述的一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料的制备方法，其特征在于步骤一①中将氧化石墨烯分散在去离子水I中，并加入氢氧化钠将pH值调至8，然后超声处理1.5h，得到氧化石墨烯分散体；所述氧化石墨烯的质量与去离子水I的体积比为1g:1000mL。
7.根据权利要求6所述的一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料的制备方法，其特征在于步骤一②中将β-1,3葡聚糖溶解在去离子水II中，并加入氢氧化钠将pH值调至8，得到β-1,3葡聚糖溶液；所述β-1,3葡聚糖的质量与去离子水II的体积比为1g:2000mL。
8.根据权利要求7所述的一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料的制备方法，其特征在于步骤一③中将步骤一②中得到的β-1,3葡聚糖溶液加入步骤一①得到的氧化石墨烯分散体中，在温度为60℃下反应3h，然后转移至烘箱中，在温度为60℃下烘干，得到β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯，所述β-1,3葡聚糖溶液中β-1,3-葡聚糖与氧化石墨烯分散体中氧化石墨烯的质量比为2:3。
9.根据权利要求5所述的一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯与硝酸铀酰的质量比为4:3。
10.根据权利要求9所述的一种高吸附选择性抗污损型氧化石墨烯铀吸附材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述β-1,3葡聚糖功能化氧化石墨烯的质量与1,2-戊二醛的体积比为1g:20mL。
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