一种氧化石墨烯液晶乳液的制备方法及应用

摘要

一种氧化石墨烯液晶乳液的制备方法及应用，其属于新型炭素材料制备及其水处理技术领域。采用天然石墨为原料进行氧化得到氧化石墨烯，加入炭黑并通过与植物油乳化后得到氧化石墨烯液晶乳液。该制备方法利用氧化石墨作为表面活性剂，使水和油形成稳定的乳液；利用D₄₀₀作为交联剂和表面活性剂，增强乳液的稳定性；利用氧化石墨本身具有的分散性和表面含氧官能团作为锚定和分散难容炭黑的良好载体，并且利用超声波使水和油发生乳化反应，形成稳定乳液。将该乳液应用于流动脱盐工艺中，达到了优异的脱盐效果，有望实现工业化应用。该乳液可应用于苦咸水及海水淡化，水质软化及其他重金属离子的脱除等领域。

主权项

一种氧化石墨烯液晶乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（a）以天然鳞片石墨为原料，加入NaNO₃、98%的浓H₂SO₄ 、KMnO₄、30%的H₂O₂溶液和蒸馏水，混合均匀进行反应，得到氧化石墨烯分散液；天然鳞片石墨：NaNO₃：98%的浓H₂SO₄ ：KMnO₄：30%的H₂O₂溶液：蒸馏水的加入比例为1g天然鳞片石墨：（1‑2）g NaNO₃：（40‑46）mL 98%的浓H₂SO₄：（5‑7）g：（5‑7）mL ：（200‑300）mL蒸馏水；（b）将所述氧化石墨烯分散液进行离心洗涤，收集离心管底部粘稠的浆料，冷冻干燥，加去离子水稀释，得到氧化石墨烯溶液；所述氧化石墨烯溶液的浓度为3‑5mg/mL；（c）向所述氧化石墨烯溶液中,加入作为表面活性剂和交联剂的D₄₀₀，500‑800转/分钟低速磁力搅拌，混合均匀；加入炭黑，搅拌均匀，得到氧化石墨烯炭黑溶液；所述D₄₀₀与氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯的质量比为1‑2：1；所述炭黑与氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯的质量比为0.25‑1：1；（d）向所述氧化石墨烯炭黑溶液中加入植物油，利用超声波乳化器进行乳化，所述氧化石墨烯炭黑溶液与植物油的体积比为2:1，得到氧化石墨烯液晶乳液。