材料与石墨烯/二氧化硅复合材料在不同初始浓度条件下对三价砷和五价砷离子的去除率对比示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合实施例，对本发明做进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
[0027]实施例1
(1)将0.3 g氧化石墨固体、1.5 g十六烷基三甲基溴化铵和0.9 g氢氧化钠加入水中，经180 W超声处理2h后得到浓度为0.3 g/L的改性氧化石墨烯悬浮液；
本实施例中的氧化石墨采用改良的Hummers法制备，具体步骤为:往1000mL的烧杯中缓慢加入120 ml浓硫酸并置于冰水混合物中，用电动搅拌器对其进行缓慢搅拌，当其温度降至5°C左右时，加入5 g石墨和2.5 g硝酸钠，搅拌30 min后缓慢加入15 g高猛酸钾，过程中保持反应体系的温度不高于15°C，持续反应90 min后;将烧杯至于35°C的恒温水浴锅中，待体系温度升至35°C时，继续搅拌30 min;连续缓慢地将230 ml去离子水加入烧杯中，控制体系温度在80?95°C，继续反应30 min后往烧杯中加入30 ml 30%的过氧化氢，待溶液变成亮黄色后趁热将所得产物进行真空抽滤，并用250mL浓度为5%的盐酸溶液与适量去离子水洗涤直至滤液中不再含硫酸根离子(用氯化钡溶液检测)，最后将产物置于60°C的真空干燥箱中干燥48 h至恒重后得到褐色的氧化石墨固体。
[0028](2)在步骤(1)中得到的改性氧化石墨烯悬浮液进行磁力搅拌2 h后，加入16 mL正硅酸乙酯，氧化石墨烯与正硅酸乙酯的质量比为1:15;继续搅拌36 h，并保持温度在40°C，充分反应后，用去离子水对产物进行离心洗涤，直至产物中不含溴离子，干燥后得到氧化石墨烯/ 二氧化硅固体；
(3)将步骤(2)中得到的固体放入管式炉中通入氮气煅烧，氮气流量控制在50mL/min,管式炉煅烧温度为550°C，煅烧时间为180 min，得到石墨烯/二氧化硅固体；
(4)将步骤(3)中得到的固体加入250mL去离子水超声分散均匀后通入氮气30 min后，加入七水合硫酸亚铁(石墨烯/ 二氧化硅固体与七水合硫酸亚铁质量比为1:9)，水浴加热至80°C，机械搅拌(300 rpm)下加入还原剂硼氢化钠(七水合硫酸亚铁与硼氢化钠质量比为3:4)，反应4 h后得到黑色絮状沉淀；
(5)将步骤(4)中得到的产物用去离子水抽滤洗涤数次，所得滤饼置于鼓风干燥箱中于50°C干燥至恒重，研磨、过200目筛，得到石墨烯/二氧化硅/纳米零价铁复合材料粉末。
[0029]实施例2
(1)将0.2g氧化石墨固体、1.0 g十六烷基三甲基溴化铵和0.6 g氢氧化钠加入水中，经190 W超声处理2h后得到浓度为0.2 g/L的改性氧化石墨烯悬浮液；
(2)在步骤(1)中得到的改性氧化石墨烯悬浮液进行磁力搅拌2h后，加入14 mL正硅酸乙酯，氧化石墨烯与正硅酸乙酯的质量比为1:13;继续搅拌36 h，并保持温度在40°C，充分反应后，用去离子水对产物进行离心洗涤，直至产物中不含溴离子，干燥后得到氧化石墨烯/ 二氧化硅固体；
(3)将步骤(2)中得到的固体放入管式炉中通入氮气煅烧，氮气流量控制在40mL/min,管式炉煅烧温度为550°C，煅烧时间为180 min，得到石墨烯/二氧化硅固体；
(4)将步骤(3)中得到的固体加入250mL去离子水超声分散均匀后通入氮气30 min后，加入一定量的七水合硫酸亚铁(石墨烯/ 二氧化硅固体与七水合硫酸亚铁质量比为1:9)，水浴加热至75°C，机械搅拌(250 rpm)下加入一定量还原剂硼氢化钠(七水合硫酸亚铁与硼氢化钠质量比为3:4)，反应4 h后得到黑色絮状沉淀；
(5)将步骤(4)中得到的产物用去离子水抽滤洗涤数次，所得滤饼置于鼓风干燥箱中于50°C干燥至恒重，研磨、过200目筛，得到石墨烯/二氧化硅/纳米零价铁复合材料粉末。
[0030]本实施例中的氧化石墨烯的制备方法与实施例1相同。
[0031]实施例3
(1)将0.4g氧化石墨固体、2 g十六烧基三甲基溴化钱和1.2 g氢氧化钠加入水中，经200 W超声处理2h后得到浓度为0.4 g/L的改性氧化石墨烯悬浮液；
(2)在步骤(1)中得到的改性氧化石墨烯悬浮液进行磁力搅拌2h后，加入20 mL正硅酸乙酯，氧化石墨烯与正硅酸乙酯的质量比为1:17;继续搅拌40 h，并保持温度在40°C，充分反应后，用去离子水对产物进行离心洗涤，直至产物中不含溴离子，干燥后得到氧化石墨烯/ 二氧化硅固体；
(3)将步骤(2)中得到的固体放入管式炉中通入氮气煅烧，氮气流量控制在60mL/min,管式炉煅烧温度为550°C，煅烧时间为180 min，得到石墨烯/二氧化硅固体；
(4)将步骤(3)中得到的固体加入250mL去离子水超声分散均匀后通入氮气30 min后，加入一定量的七水合硫酸亚铁(石墨烯/ 二氧化硅固体与七水合硫酸亚铁质量比为1:9)，水浴加热至85°C，机械搅拌(350 rpm)下加入一定量还原剂硼氢化钠(七水合硫酸亚铁与硼氢化钠质量比为3:4)，反应4 h后得到黑色絮状沉淀；
(5)将步骤(4)中得到的产物用去离子水抽滤洗涤数次，所得滤饼置于鼓风干燥箱中于50°C干燥至恒重，研磨、过200目筛，得到石墨烯/二氧化硅/纳米零价铁复合材料粉末。
[0032]本实施例中的氧化石墨烯的制备方法与实施例1相同。
[0033]实施例1-3所制得材料的微观结构图1-3，图1-3分别是氧化石墨烯与正硅酸乙酯的质量比为1:15、1:13、1:17。从图1中可以清晰的看见纳米零价铁成功负载在石墨稀/ 二氧化硅上，且图1中的纳米零价铁颗粒相对于图2和图3分散更均匀，大大减少了团聚作用，这归因于石墨烯/二氧化硅载体对于纳米零价铁的分散作用。图4是实施例1所得样品的N2脱附-吸附等温线图，图中完全呈现去IV型等温线和H3型迟滞环的特征，表明所制得的石墨烯/二氧化硅/纳米零价铁复合材料是介孔材料；由BJH方法计算得到样品的比表面积为198.57 m2 g—1，平均孔径为7.80 nm，孔容为0.39cm3/g。图5是实施例1所制得样品及经过测试处理后的样品的X射线光电子能谱图，从图中可以看出，在710.5、530.1、283.7,102.5和45.6 eV结合能处出现了凸峰，分别对应的是Fe 2p、0 ls、C Is,Si 2p和As 3d的峰谱图，其中C Is峰谱图对应的是C-C/C-H、C-0和0=C-0基团，0 Is峰谱图对应的是C=0基团，Si 2p峰谱图对应的S1-0基团，Fe 2p峰谱图对应的是γ -Fe203基团，As 3d峰谱图对应的是As_0基团；吸附前材料没有出现As 3d的特征峰，说明测试后材料上吸附上了砷，说明石墨烯/二氧化硅/纳米零价铁复合材料对砷具有吸附作用。
[0034]实施例4 测试1
对不同溶液初始pH值条件下石墨稀/ 二氧化娃/纳米零价铁复合材料对溶液中三价砷和五价砷离子的吸附量进行对比，具体步骤为:
(1)取25mL 10mg/L的不同pH值的三价砷和五价砷溶液分别加入50 ml的具塞锥形瓶，再把0.01 g石墨烯/蒙脱石纳米复合材料加入锥形瓶中，然后将锥形瓶置于恒温摇床中；
(2)上述锥形瓶中的溶液pH值分别为2、4、6、8、10、12，恒温摇床温度设定为25°C、转速设定为150 rpm，震荡时间为2 h，吸附剂的用量为0.4 g/L;
(3)上述吸附过程结束后把各锥形瓶中的固液进行分离，完成水溶液中三价砷和五价砷离子的吸附去