本发明涉及新材料和环保领域，特别是一种大气中有机污染物的吸附材料的制备方法。
背景技术：
随着工业的发展，大量的易挥发性有机污染物(voc)逃入大气中，带来严重的空气污染。针对空气中的voc，市场上常用的吸附材料有活性炭或活性炭纤维，但它们都存在易吸水汽的缺点，特别是沿海地区湿度大，吸湿更严重，这样有效的吸附空间就会被占据而用于吸附污染物的空间就减少。现有的活性炭含有大量的亲水官能团，而这正是其吸湿的原因，但同时这些官能团又是吸附污染气体的有效吸附位点，因此不能通过去除官能团的办法来降低吸湿性。那么如何制得一种新型吸附材料来去除大气中有机污染物是一个难点。
技术实现要素：
本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种大气中有机污染物的吸附材料的制备方法，将高比表面积强疏水性的石墨烯与活性炭结合，这样既可以利用石墨烯的疏水性对水汽进行截留，又不影响活性炭中的亲水官能团对污染气体的吸附，大大提高了吸附效果，同时制备工艺经济环保，很容易实现大规模生产。
解决上述技术问题的技术方案如下：
大气中有机污染物的吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备氧化石墨烯分散液
将氧化石墨烯在水中超声分散均匀得到氧化石墨烯分散液；
(2)还原
向步骤(1)得到的氧化石墨烯分散液中加入还原剂，搅拌2～5min；
(3)负载活性炭
将活性炭浸入步骤(2)所述的氧化石墨烯分散液中，密封；
(4)干燥
将步骤(3)的混合物升温至85～95℃，保持0.5～24h，干燥后得产品。
进一步地，步骤(1)中所述的氧化石墨烯分散液的浓度为0.1mg/ml～5mg/ml。
进一步地，步骤(2)中所述的还原剂为水合肼或维生素c。
进一步地，所述的水合肼的加入量为：氧化石墨烯与水合肼中的肼质量比是7:1～7:5。
进一步地，所述的维生素c的加入量为：维生素c与氧化石墨烯质量比为1:1。
更进一步地，步骤(3)中所述的活性炭为市售的所有品种的活性炭。
本发明与现有技术相比，具有以下特点：对于易挥发性有机污染物的吸附，市场上主要用的还是活性炭，但是在使用的过程中存在严重的吸水问题，因为现有的活性炭都含有大量的亲水官能团，而这些官能团又是吸附这些气体污染物的有效位点，因此不能将它们除去。本发明将具有疏水性及超大比表面积的石墨烯与活性炭结合，可以有效解决上面的问题。利用石墨烯的疏水性可以有效阻止水汽的吸附，同时又不影响活性炭有效位点对气态有机污染物的吸附，可以显著提高活性炭的吸附效果。另外，工艺简单，可以实现低成本大规模的生产。
本发明的方法克服了现有活性炭吸附污染物的同时吸附水汽的缺点，大大提高了吸附效果。石墨烯与活性炭的结合，既发挥了石墨烯疏水性对水汽的阻隔，又发挥了活性炭高比表面积多吸附位点的优势。石墨烯与活性炭的牢固结合非常关键，本发明通过原位还原自组装的方法，制备出了结合牢靠的石墨烯-活性炭复合材料。制备的复合材料既可以阻挡水汽的吸附又可以强有力的吸附污染气体。石墨烯的引入不仅不会降低活性炭的比表面积，反而对其有10％的提高。该复合材料在气体净化上具有巨大的前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
大气中有机污染物的吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将50g氧化石墨烯在水中超声分散均匀得到氧化石墨烯分散液；控制氧化石墨烯分散液的浓度为0.1mg/ml，向氧化石墨烯分散液中加入含7g肼的水合肼，搅拌2min；将50g活性炭浸入氧化石墨烯分散液中，密封；将混合物升温至85℃，保持24h，干燥后得产品。其中，活性炭为市售的任何品种的活性炭。
实施例2
大气中有机污染物的吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将100g氧化石墨烯在水中超声分散均匀得到氧化石墨烯分散液；控制氧化石墨烯分散液的浓度为5mg/ml，向氧化石墨烯分散液中加入100g维生素c，搅拌5min；将50g活性炭浸入氧化石墨烯分散液中，密封；将混合物升温至95℃，保持0.5h，干燥后得产品。其中，活性炭为市售的任何品种的活性炭。
实施例3
大气中有机污染物的吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将100g氧化石墨烯在水中超声分散均匀得到氧化石墨烯分散液；控制氧化石墨烯分散液的浓度为2mg/ml，向氧化石墨烯分散液中加入100g维生素c，搅拌3min；将50g活性炭浸入氧化石墨烯分散液中，密封；将混合物升温至90℃，保持12h，干燥后得产品。其中，活性炭为市售的任何品种的活性炭。
实施例4
大气中有机污染物的吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将70g氧化石墨烯在水中超声分散均匀得到氧化石墨烯分散液；控制氧化石墨烯分散液的浓度为1mg/ml，向氧化石墨烯分散液中加入含50g肼的水合肼，搅拌2min；将50g活性炭浸入氧化石墨烯分散液中，密封；将混合物升温至92℃，保持20h，干燥后得产品。其中，活性炭为市售的任何品种的活性炭。
实施例5
大气中有机污染物的吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将70g氧化石墨烯在水中超声分散均匀得到氧化石墨烯分散液；控制氧化石墨烯分散液的浓度为4.5mg/ml，向氧化石墨烯分散液中加入含30g肼的水合肼，搅拌4min；将50g活性炭浸入氧化石墨烯分散液中，密封；将混合物升温至91℃，保持16h，干燥后得产品。其中，活性炭为市售的任何品种的活性炭。
本发明的方法克服了现有活性炭吸附污染物的同时吸附水汽的缺点，大大提高了吸附效果。石墨烯与活性炭的结合，既发挥了石墨烯疏水性对水汽的阻隔，又发挥了活性炭高比表面积多吸附位点的优势。石墨烯与活性炭的牢固结合非常关键，本发明通过原位还原自组装的方法，制备出了结合牢靠的石墨烯-活性炭复合材料。制备的复合材料既可以阻挡水汽的吸附又可以强有力的吸附污染气体。石墨烯的引入不仅不会降低活性炭的比表面积，反而对其有10％的提高。该复合材料在气体净化上具有巨大的前景。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。