本发明涉及空气净化材料制备方法领域，具体涉及一种可吸附甲醛的氨基化CNT/石墨烯海绵的制备方法。
背景技术：
甲醛是室内空气中的头号污染气体，是影响人类身体健康的主要污染物，大于0.08m3的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。新装修的房间甲醛含量较高，是众多疾病的主要诱因。吸附法去除甲醛，是空气净化的重要方法之一，众多的吸附材料中，碳材料是一种应用最广的吸附材料。
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨，作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，具有优良的力学性能、电子效应、热性能、光学性能，可以吸附和脱附各种原子和分子。有研究测得测得石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管以及石墨四种吸附剂的比表面积分别为222.7m2/g，1225m2/g， 122m2/g，23.6m2/g。
但是传统的纳米级的石墨烯和碳纳米管无法成形，只能附着在宏观的器件上，且现在石墨烯和碳纳米管表面功能化研究不足，不能够充分的利用石墨烯和碳纳米管的结构特点，有效的吸附甲醛。
技术实现要素：
为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种可吸附甲醛的氨基化CNT/石墨烯海绵的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可吸附甲醛的氨基化CNT/石墨烯海绵的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、配置好分散均匀的氧化石墨烯溶液，也称为GO溶液，同时配置好分散均匀的碳纳米管溶液；
步骤二、将步骤一配好的氧化石墨烯溶液、碳纳米管溶液分别氨基化，得氨基化石墨烯溶液和氨基化碳纳米管溶液；
步骤三、在步骤二中制得的氨基化石墨烯溶液和氨基化纳米管溶液配成混合水溶液，超声1-3h，使其充分分散；
步骤四、将海绵浸入步骤三中得到的分散均匀的混合水溶液中，密封后放入恒温水浴锅中，恒温反应，将产物取出放入冷冻干燥机内干燥，既得氨基化碳纳米管/石墨烯海绵。
具体地，所述分散均匀的氧化石墨烯溶液配制方法，取一定量的氧化石墨片剂在烧杯中配制成溶液，超声1-3h,使其充分分散。
具体地，所述分散均匀的碳纳米管溶液配制方法，取一定量的碳纳米管粉末，在烧杯中配制成溶液，超声1-3h，使其充分分散。
具体地，所述步骤二氧化石墨烯溶液氨基化的实现方法为：先在步骤一配好的氧化石墨烯溶液中加入EDC，活化氧化石墨烯溶液中的羧基，搅拌0.5-2小时，加入2,3-二氨基吩嗪小分子为前驱体，水热合实现接入氨基小分子。
具体地，所述步骤二氧化石墨烯溶液氨基化的实现方法为：先在步骤一配好的氧化石墨烯溶液中同时加入EDC和NHS，活化氧化石墨烯溶液中的羧基，搅拌0.5-2小时，加入2,3-二氨基吩嗪小分子为前驱体，水热合实现接入氨基小分子。
具体地，所述步骤二碳纳米管溶液氨基化的实现方法为：将二氯亚砜对其进行酰胺化，然后再加入乙二胺，接入氨基。
具体地，所步骤四在恒温反应温度设为70-95℃，反应时间为 12-24h。
具体地，所述冷冻干燥机冷冻温度为-50至-15℃，真空度＜10Pa。
本发明具有以下有益效果：本发明以海绵为骨架，碳纳米管可以在石墨烯结构中起到支撑作用,将石墨烯片层撑开,形成纳米级海绵状结构，从而得到更多的单层石墨烯,有效地增加石墨烯的比表面积, 提供更多的甲醛吸附位点，有效的改善了石墨烯片层与碳纳米管对甲醛的吸附作用；石墨烯片和碳纳米管的氨基化修饰，将氨基基团嫁接到碳纳米管和石墨烯片表面，通过氨基(-NH2)与甲醛分子反应形成化学吸附，使得吸附材料对甲醛的吸附性能进一步提高，对甲醛吸附性能的提升是海绵骨架中碳纳米管和石墨烯形成了纳米级海绵结构，和-NH2对石墨烯和碳纳米管的修饰作用同时存在，有效地改善了样品对甲醛气体的吸附性能。
具体实施方式
本申请中所述的EDC为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)是个可溶于水的碳二亚胺，在酰胺合成中用作羧基的活化试剂，也用于活化磷酸酯基团、蛋白质与核酸的交联和免疫偶连物的制取。使用时的pH范围为4.0-6.0。常和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)或N- 羟基硫代琥珀酰亚胺连用，以提高偶联效率。
NHS为N-羟基琥珀酰亚胺。
实施例一
一种可吸附甲醛的氨基化CNT/石墨烯海绵的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取50mg的氧化石墨稀片剂在烧杯中配制成2mg/mL的溶液，超声1h,使其充分分散，配置好分散均匀的氧化石墨烯溶液，也称为GO溶液，取50mg的碳纳米管粉末，在烧杯中配制成2mg/mL的溶液，超声1h，使其充分分散同时配置好分散均匀的碳纳米管溶液；
步骤二、将步骤一配好的氧化石墨烯溶液中加入EDC，活化氧化石墨烯溶液中的羧基，搅拌0.5小时，加入2,3-二氨基吩嗪小分子为前驱体，水热合实现接入氨基小分子；碳纳米管溶液中加入过量的二氯亚砜，对其进行酰胺化，搅拌0.5小时，然后再加入乙二胺，接入氨基；
步骤三、在步骤二中制得的氨基化石墨烯溶液和氨基化纳米管溶液配成混合水溶液，超声1h，使其充分分散；
步骤四、将海绵浸入步骤三中得到的分散均匀的混合水溶液中，密封后放入恒温水浴锅中，恒温反应，温度设为70℃，反应时间为 12h，将产物取出放入冷冻干燥机内干燥48h，既得氨基化碳纳米管/ 石墨烯海绵。
具体地，所述冷冻干燥机冷冻温度为-50至-15℃，真空度＜10Pa。
制得的氨基化碳纳米管/石墨烯海绵的吸附容量为9.47mg/g，计算海绵的吸附容量。
实施例二
一种可吸附甲醛的氨基化CNT/石墨烯海绵的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取50mg的氧化石墨稀片剂在烧杯中配制成2mg/mL的溶液，超声2h,使其充分分散，配置好分散均匀的氧化石墨烯溶液，也称为GO溶液，取40mg的碳纳米管粉末，在烧杯中配制成1.6mg/mL 的溶液，超声2h，使其充分分散同时配置好分散均匀的碳纳米管溶液；
步骤二、将步骤一配好的氧化石墨烯溶液中加入EDC，活化氧化石墨烯溶液中的羧基，搅拌1小时，加入2,3-二氨基吩嗪小分子为前驱体，水热合实现接入氨基小分子；碳纳米管溶液中加入过量的二氯亚砜，对其进行酰胺化，搅拌1小时，然后再加入乙二胺，接入氨基；
步骤三、在步骤二中制得的氨基化石墨烯溶液和氨基化纳米管溶液配成混合水溶液，超声2h，使其充分分散；
步骤四、将海绵浸入步骤三中得到的分散均匀的混合水溶液中，密封后放入恒温水浴锅中，恒温反应，温度设为80℃，反应时间为 18h，将产物取出放入冷冻干燥机内干燥48h，既得氨基化碳纳米管/ 石墨烯海绵。
具体地，所述冷冻干燥机冷冻温度为-50至-15℃，真空度＜10Pa。
制得的氨基化碳纳米管/石墨烯海绵的吸附容量为13.2mg/g，计算海绵的吸附容量。
实施例三
一种可吸附甲醛的氨基化CNT/石墨烯海绵的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取50mg的氧化石墨稀片剂在烧杯中配制成2mg/mL的溶液，超声3h,使其充分分散，配置好分散均匀的氧化石墨烯溶液，也称为GO溶液，取30mg的碳纳米管粉末，在烧杯中配制成1.2mg/mL 的溶液，超声3h，使其充分分散同时配置好分散均匀的碳纳米管溶液；
步骤二、将步骤一配好的氧化石墨烯溶液中加入EDC，活化氧化石墨烯溶液中的羧基，搅拌2小时，加入2,3-二氨基吩嗪小分子为前驱体，水热合实现接入氨基小分子；碳纳米管溶液中加入过量的二氯亚砜，对其进行酰胺化，搅拌2小时，然后再加入乙二胺，接入氨基；
步骤三、在步骤二中制得的氨基化石墨烯溶液和氨基化纳米管溶液配成混合水溶液，超声3h，使其充分分散；
步骤四、将海绵浸入步骤三中得到的分散均匀的混合水溶液中，密封后放入恒温水浴锅中，恒温反应，温度设为95℃，反应时间为 24h，将产物取出放入冷冻干燥机内干燥48h，既得氨基化碳纳米管/ 石墨烯海绵。
具体地，所述冷冻干燥机冷冻温度为-50至-15℃，真空度＜10Pa。
制得的氨基化碳纳米管/石墨烯海绵的吸附容量为12.5mg/g，计算海绵的吸附容量。
实施例四
一种可吸附甲醛的氨基化CNT/石墨烯海绵的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取50mg的氧化石墨稀片剂在烧杯中配制成2mg/mL的溶液，超声3h,使其充分分散，配置好分散均匀的氧化石墨烯溶液，也称为GO溶液，取30mg的碳纳米管粉末，在烧杯中配制成1.2mg/mL 的溶液，超声3h，使其充分分散同时配置好分散均匀的碳纳米管溶液；
步骤二、将步骤一配好的氧化石墨烯溶液中同时加入EDC和NHS，活化氧化石墨烯溶液中的羧基，搅拌2小时，加入2,3-二氨基吩嗪小分子为前驱体，水热合实现接入氨基小分子；碳纳米管溶液中加入过量的二氯亚砜，对其进行酰胺化，搅拌2小时，然后再加入乙二胺，接入氨基；
步骤三、在步骤二中制得的氨基化石墨烯溶液和氨基化纳米管溶液配成混合水溶液，超声3h，使其充分分散；
步骤四、将海绵浸入步骤三中得到的分散均匀的混合水溶液中，密封后放入恒温水浴锅中，恒温反应，温度设为95℃，反应时间为 24h，将产物取出放入冷冻干燥机内干燥48h，既得氨基化碳纳米管/ 石墨烯海绵。
具体地，所述冷冻干燥机冷冻温度为-50至-15℃，真空度＜10Pa。
制得的氨基化碳纳米管/石墨烯海绵的吸附容量为13.1mg/g，计算海绵的吸附容量。
本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。