料废水溶液，再加入GR/ATP/T1jfi米复合材料作为吸附剂，振荡，于室温下静态吸附，将其用于亚甲基蓝废水溶液的吸附，测得吸附率在76.83% ?92.88% 之间。
[0031]实施例4
(1)凹凸棒土的预处理:将10g凹凸棒土加入到150mL盐酸(3mol/L)中超声20min，离心，100°C真空干燥，研磨即可。
[0032](2)将0.4g氧化石墨加入到159.6g的无水乙醇中，超声2.5h。然后将混合物倒入250mL三颈烧瓶中，并向其中分别加入0.02g CTAB和0.4g预处理后的凹凸棒土，在50°C水浴中搅拌3h，然后，加入0.lmL的盐酸(3mol/L)以及2.0g的钛酸四丁酯，用常压漏斗缓慢滴加3mL的去离子水。
[0033](3)将上述溶液倒入水热反应釜中，并在180°C下反应8h。通过离心分离，用无水乙醇洗涤至中性。在50°C的真空干燥箱中烘干，研磨即可得到石墨烯/凹凸棒土 / 二氧化钛(GR/ATP/Ti02)纳米复合材料。
[0034](4)在25mL比色管中加入染料废水溶液，再加入GR/ATP/T1jfi米复合材料作为吸附剂，振荡，于室温下静态吸附，将其用于亚甲基蓝废水溶液的吸附，测得吸附率在81.83% ?94.35% 之间。
[0035]实施例5
(1)凹凸棒土的预处理:将10g凹凸棒土加入到200mL盐酸(3.5mol/L)中超声25min，离心，105°C真空干燥，研磨即可。
[0036](2)将0.2g氧化石墨加入到76g的无水乙醇中，超声1.5h。然后将混合物倒入250mL三颈烧瓶中，并向其中分别加入0.03g CTAB和0.12g预处理后的凹凸棒土，在60°C水浴中搅拌4h，然后，加入0.lmL的盐酸(3.5mol/L)以及4g的钛酸四丁酯，用常压漏斗缓慢滴加4.5mL的去离子水。
[0037](3)将上述溶液倒入水热反应釜中，并在200°C下反应18h。通过离心分离，用无水乙醇洗涤至中性。在50°C的真空干燥箱中烘干，研磨即可得到石墨烯/凹凸棒土 / 二氧化钛(GR/ATP/Ti02)纳米复合材料。
[0038](4)在25mL比色管中加入染料废水溶液，再加入GR/ATP/T1jfi米复合材料作为吸附剂，振荡，于室温下静态吸附，将其用于亚甲基蓝废水溶液的吸附，测得吸附率在75.61% ?92.35% 之间。
[0039]实施例6
(1)凹凸棒土的预处理:将10g凹凸棒土加入到10mL盐酸(2mol/L)中超声15min，离心，105°C真空干燥，研磨即可。
[0040](2)将0.3g氧化石墨加入到230.5g的无水乙醇中，超声3h。然后将混合物倒入250mL三颈烧瓶中，并向其中分别加入0.03g CTAB和0.lg预处理后的凹凸棒土，在50°C水浴中搅拌3h，然后，加入0.lmL的盐酸(2mol/L)以及6g的钛酸四丁酯，用常压漏斗缓慢滴加4mL的去离子水。
[0041](3)将上述溶液倒入水热反应釜中，并在180°C下反应10h。通过离心分离，用无水乙醇洗涤至中性。在50°C的真空干燥箱中烘干，研磨即可得到石墨烯/凹凸棒土 / 二氧化钛(GR/ATP/Ti02)纳米复合材料。
[0042](4)在25mL比色管中加入染料废水溶液，再加入GR/ATP/T1jfi米复合材料作为吸附剂，振荡，于室温下静态吸附，将其用于亚甲基蓝废水溶液的吸附，测得吸附率在87.02% ?100% 之间。
[0043]实施例7
(1)凹凸棒土的预处理:将10g凹凸棒土加入到250mL盐酸(3mol/L)中超声30min，离心，110°C真空干燥，研磨即可。
[0044](2)将0.15g氧化石墨加入到150g的无水乙醇中，超声4h。然后将混合物倒入250mL三颈烧瓶中，并向其中分别加入0.03g CTAB和0.14g预处理后的凹凸棒土，在70°C水浴中搅拌4.5h，然后，加入0.lmL的盐酸(3mol/L)以及5g的钛酸四丁酯，用常压漏斗缓慢滴加5mL的去离子水。
[0045](3)将上述溶液倒入水热反应釜中，并在220°C下反应15h。通过离心分离，用无水乙醇洗涤至中性。在50°C的真空干燥箱中烘干，研磨即可得到石墨烯/凹凸棒土 / 二氧化钛(GR/ATP/Ti02)纳米复合材料。
[0046](4)在25mL比色管中加入染料废水溶液，再加入GR/ATP/T1jfi米复合材料作为吸附剂，振荡，于室温下静态吸附，将其用于亚甲基蓝废水溶液的吸附，测得吸附率在80.02% ?96.35% 之间。
[0047]实施例8
(1)凹凸棒土的预处理:将10g凹凸棒土加入到300mL盐酸(4.5mol/L)中超声35min，离心，120°C真空干燥，研磨即可。
[0048](2)将0.3g氧化石墨加入到115.08g的无水乙醇中，超声5h。然后将混合物倒入250mL三颈烧瓶中，并向其中分别加入0.075g CTAB和0.16g预处理后的凹凸棒土，在80°C水浴中搅拌5h，然后，加入0.lmL的盐酸(4.5mol/L)以及5g的钛酸四丁酯，用常压漏斗缓慢滴加6mL的去离子水。
[0049](3)将上述溶液倒入水热反应釜中，并在250°C下反应20h。通过离心分离，用无水乙醇洗涤至中性。在50°C的真空干燥箱中烘干，研磨即可得到石墨烯/凹凸棒土 / 二氧化钛(GR/ATP/Ti02)纳米复合材料。
[0050](4)在25mL比色管中加入染料废水溶液，再加入GR/ATP/T1jfi米复合材料作为吸附剂，振荡，于室温下静态吸附，将其用于亚甲基蓝废水溶液的吸附，测得吸附率在83.43% ?98.12% 之间。
[0051]以上结果表明，本发明制得的石墨稀/凹凸棒土 / 二氧化钛纳米复合材料，具有价格低廉、环境友好、稳定性高而且易于分离等特点。以石墨烯/凹凸棒土/二氧化钛纳米复合材料为吸附剂，以亚甲基蓝溶液为吸附对象，具有高效的吸附和去除效果。用该吸附剂处理污水中的染料，价格低廉、操作简单、吸附率高，具有一定的实用价值。与石墨烯相结合的复合材料的吸附容量明显优于单体。在水处理方面，石墨烯/凹凸棒土 / 二氧化钛(GR/ATP/Ti02)的研究和应用提供了一种全新的水处理思路。其具有低廉性、高效性、无污染性等诸多优点，是一种有着广泛应用前景的污染物去除方法。
[0052]综上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种石墨稀/凹凸棒土 / 二氧化钛纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: A、将凹凸棒土加入到0.5?4.5mol/L的盐酸中超声5?35min，离心，85?120°C真空干燥，研磨即得，其中，所述凹凸棒土与盐酸的质量体积比为10g:10mL?300mL ； B、将氧化石墨加入无水乙醇中超声0.5?5h，即可得到氧化石墨烯超声液，其中，所述氧化石墨的用量为氧化石墨和无水乙醇质量总和的0.04?0.26% ; C、称取表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和预处理后的凹凸棒土加入到上述氧化石墨烯的超声液中，在30?80°C水浴中机械搅拌反应0.5?5h ;其中，所述表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的用量为氧化石墨质量的5?25% ;预处理后的凹凸棒土质量占氧化石墨与预处理后的凹凸棒土质量总和的5?50% ； D、加入0.5?4.5mol/L盐酸，缓缓滴加钛酸四丁酯，用常压漏斗缓慢滴加去离子水；然后，将混合物倒入水热反应釜中，100?250°C下反应2?20h，离心，用无水乙醇洗涤至中性，在50°C真空干燥，研磨后即得，其中，所述钛酸四丁酯的用量为氧化石墨、预处理后的凹凸棒土和钛酸四丁酯总质量的63.15?94.51% ；盐酸与去离子水的体积比为1:10?60。2.根据权利要求1所述石墨稀/凹凸棒土/ 二氧化钛纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤A中，所述凹凸棒土与盐酸的质量体积比为10g:100mL ;盐酸的浓度2mol/L;超声时间15min，真空干燥温度105°C。3.根据权利要求1所述石墨稀/凹凸棒土/ 二氧化钛纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤B中，所述氧化石墨的用量为氧化石墨和无水乙醇质量总和的0.13% ;超声时间3h ο4.根据权利要求1所述石墨稀/凹凸棒土/ 二氧化钛纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤C中，所述表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的用量为氧化石墨质量的10%，预处理后的凹凸棒土质量占氧化石墨与凹凸棒土质量总和的25%。5.根据权利要求1所述石墨稀/凹凸棒土/ 二氧化钛纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤C中，所述水浴温度50 °C，反应时间3h。6.根据权利要求1所述石墨稀/凹凸棒土/ 二氧化钛纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤D中，所述钛酸四丁酯的用量为氧化石墨、预处理后的凹凸棒土和钛酸四丁酯总质量的93.75%。7.根据权利要求1所述石墨稀/凹凸棒土/ 二氧化钛纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤D中，所述盐酸的浓度2mol/L;盐酸与去离子水的体积比为1:40。8.根据权利要求1所述石墨稀/凹凸棒土/ 二氧化钛纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤D中，水热反应釜温度180°C，水热反应时间10h。9.根据权利要求1-8任一所述方法制得的石墨稀/凹凸棒土/ 二氧化钛纳米复合材料。10.一种根据权利要求9所述石墨烯/凹凸棒土 / 二氧化钛纳米复合材料的应用，其特征在于:将其应用于废水中染料的吸附。
【专利摘要】本发明属于纳米材料合成领域，涉及石墨烯/介孔氧化物系列纳米复合材料的制备，特别涉及一种石墨烯/凹凸棒土/二氧化钛纳米复合材料的制备方法及其应用。本发明先利用改进Hummers法制得氧化石墨并进一步超声得到氧化石墨烯，然后将氧化石墨烯、钛酸四丁酯、表面活性剂和经酸预处理后的凹凸棒土混合搅拌，加入水热反应釜后利用水热法制得而成。将所制得的复合材料作为吸附剂，以亚甲基蓝染料溶液为吸附对象，实验结果表明该复合材料具有高效的吸附和去除效果。应用该复合材料处理污水中的染料，具有价格低廉、操作简单、吸附率高等优点，工业化有一定的实用价值。石墨烯/凹凸棒土/二氧化钛(GR/ATP/TiO2)的研究和应用，为水处理领域提供了一种全新的水处理思路。
【IPC分类】B01J20/30, C02F1/28, B01J20/20
【公开号】CN105344319
【申请号】CN201510743588
【发明人】邱凤仙, 赵浩, 闫洁, 李欣, 杨冬亚
【申请人】江苏大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月5日