一种纳米磁性聚赖氨酸/（石墨烯‑碳纳米管）生物吸附材料的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种纳米磁性聚赖氨酸/(石墨烯‑碳纳米管)生物吸附材料制备方法和应用。特别涉及采用化学共沉淀法将磁性微粒沉积到石墨烯‑碳纳米管表面，采用表面接枝技术将聚赖氨酸修饰到磁性（石墨烯‑碳纳米管）杂化体上。本发明中的吸附材料具有大的比表面积和丰富的吸附位点，因此该吸附材料具有吸附量大，吸附平衡快，易分离，吸附范围广，水溶性及稳定性好等优点。该吸附材料对重金属铅离子的最大吸附量为374.53 mg·g^‑1，对亚甲基蓝的最大吸附量为549.45 mg·g^‑1，对柠檬黄的最大吸附量为432.90 mg·g^‑1。本发明中的吸附材料经过简单富集脱附可再次重复使用，降低了工业处理废水的成本。

主权项

纳米磁性聚赖氨酸/(石墨烯‑碳纳米管)生物吸附材料的制备，其特征在于方法依次包括以下A、B、C、D四个步骤：A. 氧化石墨烯的制备：膨胀石墨粉在强氧化剂和混酸的存在下经过氧化和表面活化处理得到表面含有羧基、羟基、环氧基等多种官能团的氧化石墨烯； B. 石墨烯‑碳纳米管的制备：氧化石墨烯与酸化的碳纳米管在N,N二甲基甲酰胺溶液中经过物理混杂，使碳纳米管在氧化石墨烯层间形成交联网络，得到比表面积大的石墨烯‑碳纳米管杂化体；C. 磁性（石墨烯‑碳纳米管）的制备：将FeCl₃·6H₂O, FeSO₄·7H₂O溶液加入到石墨烯‑碳纳米管悬浮液中，然后滴加NaOH溶液，生成的Fe₃O₄磁性微粒沉积在石墨烯‑碳纳米管的表面，生成磁性（石墨烯‑碳纳米管）；D. 磁性聚赖氨酸/(石墨烯‑碳纳米管)的制备：将聚赖氨酸、EDC·HCl、NHS加入到磁性（石墨烯‑碳纳米管）悬浮液中，使聚赖氨酸与磁性（石墨烯‑碳纳米管）发生键合和交联反应，利用外加磁场进行分离，洗涤、干燥得到磁性聚赖氨酸/(石墨烯‑碳纳米管)。