一种对重金属离子具有吸附作用的氧化石墨烯/氨基酸复合材料的制备方法

摘要

一种在酸性条件下对重金属离子具有吸附作用的氧化石墨烯/氨基酸复合材料的制备方法，属于复合材料制备及应用的技术领域。本发明采用亲核反应使氨基酸中氨基与氧化石墨烯中羧基反应制备得到氧化石墨烯/氨基酸复合材料。氨基酸是一种对环境友好的两性化合物，由于氨基酸中含有对重金属离子有强络合作用的氨基和羧基，故通过制备氨基酸功能化氧化石墨烯，可利用氨基酸具有酸碱两性的特殊性提高功能化氧化石墨烯在酸性条件下对重金属的移除效率，且由于氨基酸对环境友好性，在移除重金属离子的过程中不会造成二次污染。在pH值为2～7的条件下，对Pb²⁺和Cu²⁺有较好的吸附效果，吸附率可达71～99％。本发明所制得的氧化石墨烯/氨基酸复合材料在酸性条件下对重金属离子的吸附作用具有较高的实际应用价值。

主权项

一种对重金属离子具有吸附作用的氧化石墨烯/氨基酸复合材料的制备方法，其特征是L‑氨基酸与氧化石墨烯发生亲核反应制备得到氧化石墨烯/氨基酸复合材料，此复合材料在酸性条件下对重金属离子具有吸附作用，复合材料的制备与吸附应用按照下述步骤进行： (1)氧化石墨烯/氨基酸复合材料的制备：将0.1g氧化石墨在20mL超纯水中超声分散得到氧化石墨烯分散液，随后将0.2～0.4g氨基酸与等摩尔量的氢氧化钠在20mL超纯水中溶解后，与氧化石墨烯分散液进行混合，混合液在室温下搅拌反应8～24h，然后用40mL乙醇处理反应后溶液，并用1:1的乙醇/超纯水洗涤，最后在50℃下干燥24h得到氧化石墨烯/氨基酸复合材料； (2)氧化石墨烯/氨基酸复合材料对重金属离子的吸附：氧化石墨烯/氨基酸复合材料5～15mg加入到20mL浓度为10～50mg/L Pb²⁺或Cu²⁺重金属离子的溶液中，搅拌吸附反应0.5～24h，利用0.22μm微孔滤膜滤出吸附剂得到澄清的溶液，然后用火焰原子吸收方法检测澄清溶液中重金属离子溶液浓度，最后计算氧化石墨烯/氨基酸复合材料对重金属离子的吸附率。