°C下超声分散40min，定容得到质量浓度为 40g/L的磁流体。
[0026] (3)取1. 0g壳聚糖加入至50mL乙酸（lwt% )中在50°C下完全溶解，加入10mL磁 流体，持续搅拌30min后调节pH至6. 5,然后逐滴加入木质素磺酸钠（20g/L，pH= 6. 5)形 成絮状物，再加入5mL戊二醛（lwt%)交联，在60°C下反应2h，备用；
[0027] (4)室温下将0·03MEDC和0·06MNHS加入至（1)中，持续搅拌2h得到活化羧基 的氧化石墨烯溶液，将（3)加入反应2h后，再加入5mL戊二醛（lwt% )交联，在60°C下反 应2h，逐滴加入NaOH，调节pH至9. 0,最终的产物用超纯水洗至中性，60°C下真空干燥，研 磨，150目过筛，即得到所述吸附剂。
[0028] 上述制得的磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯吸附剂外观呈黑色，将其置于扫 描电镜下观察，其外观形貌如图1所示，吸附剂表面多褶皱。图2为磁性壳聚糖木质素磺酸 盐氧化石墨烯的磁滞曲线图，表明吸附剂具备良好的超顺磁性。
[0029] 实施例2 :
[0030] 将实施例1制备的磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯吸附剂应用于亚甲基蓝 废水的处理，包括以下步骤，取十份初始浓度为50mg/L的亚甲基蓝溶液20mL，用氢氧化钠 或盐酸调节pH分别为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11，分别加入10mg吸附剂，将其置于水浴恒温 振荡箱中，调节温度为30°C，转速为160rpm，反应24h后取出，用磁铁将吸附剂从废水中分 离，在波长为665nm条件下用紫外分光光度计测定废水中未被吸附的亚甲基蓝含量，计算 的吸附量结果如表1所示：
[0031] 表1 :不同pH值对磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯去除废水中亚甲基蓝的影 响
[0032]
[0033] 由表1可知，不同pH条件对吸附存在影响。pH较高时对亚甲基蓝的去除更有利， pH为10时吸附量达到最大值。（该实施例中的亚甲基蓝理论吸附量最大值是100mg/g)
[0034] 实施例3:
[0035] 将实施例1制备的磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯吸附剂应用于亚甲基蓝 废水的处理，包括以下步骤：取五份20mL亚甲基蓝溶液初始浓度分别为20、50、100、100、 200mg/L，调节pH值为10,分别加入10mg吸附剂，将其置于水浴恒温振荡箱中，调节温度为 30°C，转速为160rpm，反应24h后取出，用磁铁将吸附剂从废水中分离，在波长为665nm条 件下用紫外分光光度计测定废水中未被吸附的亚甲基蓝含量，计算的吸附量结果如表2所 示：
[0036] 表2 :不同初始浓度对磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯吸附水中亚甲基蓝的 影响
[0037]
[0038] 由表2可知，在初始浓度为20mg/L的条件下该吸附剂具有39. 92mg/g的吸附量， 并随初始浓度增加而增加，增加到一定值后基本达到稳定。
[0039] 实施例4:
[0040] 将实施例1制备的磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯吸附剂应用于亚甲基蓝 废水的处理，包括以下步骤：取初始浓度为l〇〇mg/L的亚甲基蓝溶液，调节溶液的pH值为 10,分别加入l〇mg吸附剂，将其置于水浴恒温振荡箱中，调节温度为30°C，转速为160rpm， 吸附反应开始5、30、60、120、180、350、720min后取出，用磁铁将吸附剂从废水中分离，在波 长为665nm条件下用紫外分光光度计测定废水中未被吸附的亚甲基蓝含量，计算的吸附量 结果如表4所示：
[0041] 表3 :不同反应时间对磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯墨烯吸附水中亚甲基 蓝的影响
[0042]
[0043] 由表3可知，随着时间的增长，该吸附剂对亚甲基蓝的吸附量逐渐增大，在3小时 后增长缓慢，基本达到吸附平衡。
[0044] 以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例， 与本发明构思无实质性差异的各种工艺方案均在本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯吸附剂，其特征在于所述吸附剂包括氧化 石墨烯基体，基体上嫁接磁性壳聚糖木质素磺酸盐复合体，得到的最终材料含大量含氧官 能团和芳香基。2. -种如权利要求1所述的的磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯吸附剂的制备方 法，包括一下步骤： (1) 将 2. 0 ~6.Og石墨粉，1. 0 ~5.OgK2S20s，1. 0 ~5.OgP205混合加入到 8 ~24mL H2S04(95%~98% )中，在70~80°C的水浴条件下搅拌4~5h，冷却至室温后加入0. 3~ 1. 0L超纯水，放置12h，将得到的产物洗涤至中性后，再在50~80°C下真空干燥，将干燥后 的产物加入到80~240mL温度为0~4°(：的H2S04(95%~98% )中，再加入1. 0~5.Og NaNOjP10. 0~40.OgKMnO4，在0~4°C下搅拌2~3h，加入100~500mL超纯水，在90~ 100°C条件下搅拌1~2h，再加入0. 3~1. 0L超纯水和10~40mLH202(20~40wt% )，室 温下搅拌2~3h，再用HC1 (5~10% )和超纯水清洗至中性，定容，在30~50°C下超声分 散2h，得到质量浓度为2. 0~6. 0g/L的氧化石墨烯； (2) 取 100 ~120mLFe3+(0. 4 ~0· 6M)与 100 ~120mLFe2+(0. 2 ~0· 4M)溶液混合， 在50~60°C水浴条件下加入Na0H(100~200g/L)直至pH为8. 5~9. 5,搅拌10min后， 温度上升至60~70°C，再加入0. 6~0. 8mL吐温80,持续搅拌30~50min后调节pH至中 性，水洗3次，在30~50°C下超声分散40min，定容得到质量浓度为30~40g/L的磁流体； (3) 取1. 0~2. 0g壳聚糖加入至50~100mL乙酸（1~2wt% )中在40~50°C下完 全溶解，加入10~20mL磁流体，持续搅拌30min后调节pH至5. 5~6. 5,然后逐滴加入木 质素磺酸钠（20g/L，pH= 5. 5~6. 5)形成絮状物，再加入5~10mL戊二醛（1~2wt% ) 交联，在60°C下反应2~3h，备用； (4) 室温下将〇· 02~0· 03MEDC和0· 05~0· 06MNHS加入至（1)中，持续搅拌2~ 3h得到活化羧基的氧化石墨烯溶液，将（3)加入反应2~3h后，再加入5~10mL戊二醛 (1~2wt% )交联，在60°C下反应2~3h，逐滴加入NaOH，调节pH至8. 0~10. 0,最终的 产物用超纯水洗至中性，50~60°C下真空干燥，研磨，150目过筛，即得到磁性壳聚糖木质 素磺酸盐氧化石墨烯材料吸附剂。3. 根据权利要求2所述的磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯的制备方法，其特征在 于，制备的顺序是先制备氧化石墨烯溶液和磁流体，然后将磁性壳聚糖与木质素磺酸钠复 合，再将氧化石墨烯与磁性壳聚糖木质素磺酸盐复合体结合得到所述产物。4. 一种如权利要求2磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯吸附剂的用途，其特征在 于，用所述吸附剂去除废水中的亚甲基蓝。5. 根据权利4所述的用途，其特征在于，所述吸附剂在废水中的用量为0. 5~1. 0g/L。
【专利摘要】本发明公开了一种磁性壳聚糖木质素磺酸盐氧化石墨烯吸附剂的制备方法及其用途，该吸附剂包括氧化石墨烯基体，基体表面嫁接磁性壳聚糖木质素磺酸盐复合体，其便面含大量含氧官能团和芳香基。制备方法的步骤：先制备氧化石墨烯溶液和磁流体，然后将磁性壳聚糖与木质素磺酸钠复合，再将氧化石墨烯与磁性壳聚糖木质素磺酸盐复合体结合，洗涤，干燥，研磨后过筛得到最终产物。该产品对亚甲基蓝染料具有良好的吸附效果。该产品具有原材料来源广、成本低廉、吸附量大、易于分离回收且无二次污染等特点。本发明可用于印染厂、化工厂等废水的处理。
【IPC分类】B01J20/22, C02F1/28, C02F101/38, C02F101/36, B01J20/30
【公开号】CN105251466
【申请号】CN201510647899
【发明人】曾伟, 刘云国, 曾光明, 胡新将, 江卢华, 郭方颖, 丁洋, 徐琰
【申请人】湖南大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月9日