04粉末， 于0~20°C下反应30min后，于33~35°C下反应30min。随后，慢慢加入30mL的去离子 水，置于93~95°C下反应35min。最后，加入140mL去离子水和10mL 30%过氧化氢溶液结 束反应。将反应后的混合溶液用微孔滤膜（孔径<〇.22μπι)过滤，并用5%HC1和去离子水 重复洗涤（以除去多余的S042 )，用氯化钡溶液检测是否已将多余的S042去除。最后将上 述方法制备的材料置于60°C条件下真空干燥，即得到氧化石墨。称取一定量的氧化石墨分 散于去离子水中，超声剥离3~5h后于5000rpm离心分离10~15min (去除沉降在离心管 底部未剥离的氧化石墨颗粒），取上层黄褐色胶体溶液，经过去离子水透析、旋转蒸发（去 除水分，将氧化石墨烯溶液浓缩）、冷冻干燥后，即可得氧化石墨烯。
[0042] 二、取0. 2g Fe304粉末用99. 5 %乙醇洗涤2次，分散在30mL液体石蜡和0. 5mL司 班80中；其次，配置5%醋酸溶液，取0. 2g壳聚糖粉末溶解在15mL5%醋酸溶液中；将以上 两种液体混合超声30min。将超声后的混合液倒入三口烧瓶中，加入3mL戊二醛（25%)溶 液，搅拌4h。将聚合液放在磁铁上沉淀l-2min，滤去上清液，沉淀物用水和丙酮清洗数次。
[0043] 三、将制备好的磁性壳聚糖微球浸泡在氧化石墨烯溶液中，基于壳聚糖表面含有 胺基带正电，氧化石墨烯表面多负电，且表面含有羧基，所以二者可以通过静电作用相互结 合，一周后，离心去除多余的氧化石墨稀，沉淀物即是所制得的功能化石墨稀。
[0044] 本实施例制备得到的功能化石墨烯的SEM图如图2所示。
[0045] 实施例2
[0046] 取功能化石墨烯5. Og，以20.0 OmL质量浓度为10 μ g · mL 1的Cd 2+为研究对象， 当吸附时间为3. 5h、pH为5. 0、吸附温度为35°C时，对溶液的吸附量最佳。单位吸附量为 136. OTyg.g1，吸附率可达75. 85%。其吸附动力学符合Freundlich公式。通过热重分 析，该功能化石墨烯可在150°C下稳定存在，热稳定性能良好。且由于存在磁性壳聚糖微球， 可实现磁性分离。
[0047] 表1本实施例中最佳条件下功能化石墨烯对Cd2+的吸附情况
[0048] 原洛液吸光度A1 吸附后溶液吸光度A2 吸附率< %) 单位吸附量(Mgf1) _ ().218 0.029 75.S5 136.,()7
[0049] 实施例3
[0050] 取功能化石墨稀5. 0g，对20mL质量浓度为100mg/L的Cu2+溶液的进行吸附测试， 当吸附时间为4h、pH为6. 0、吸附温度为30°C时，对Cu2+离子的吸附能力最佳。单位吸附量 为1.71mg/g，吸附率可达99%以上。其吸附动力学符合Langmuir公式。通过热重分析，该 功能化石墨烯可在150°C下稳定存在，热稳定性能良好。且由于存在磁性壳聚糖微球，可实 现磁性分离。
[0051 ] 表2本实施例中最佳条件下功能化石墨烯对Cu2+的吸附情况
[0052] 原浓液吸光度A1 吸跗后浓度吸光ftA2 mw <%) 攀位吸附量（rag/g)^ ' 0.485 .0,00& 99.7 1,45 ~~~
[0053] 综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依 本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本 发明的权利要求范围内。
【主权项】
1. 一种功能化石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 分别制备氧化石墨烯和磁性壳聚糖微球； 将所述氧化石墨烯分散于去离子水中，得到氧化石墨烯分散液，将所述磁性壳聚糖微 球浸泡于所述氧化石墨烯分散液中，静置得到功能化石墨烯。2. 如权利要求1所述的功能化石墨稀的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨稀的制 备方法为： 将氧化石墨分散于去离子水中，经超声剥离后，进行离心分离，取上层胶体溶液，经过 去离子水透析、旋转蒸发、冷冻干燥后，即可得氧化石墨烯。3.如权利要求2所述的功能化石墨烯的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨的制备 方法为： 将天然石墨粉与浓硫酸混合，在干冰浴冷却下搅拌6h ; 缓缓加入ΚΜη04粉末，于0~20 °C下反应30min后，升温至33~35 °C下反应30min ; 加入去离子水，置于93~95°C下反应35min ; 加入去离子水和过氧化氢溶液结束反应； 将反应后的混合溶液用微孔滤膜过滤，并用盐酸和去离子水重复洗涤后，于60°C条件 下真空干燥，即得到氧化石墨。4.如权利要求3所述的功能化石墨烯的制备方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液的 质量份数为30%。5.如权利要求3所述的功能化石墨烯的制备方法，其特征在于，所述微孔滤膜的孔径 小于 0. 22μm。6. 如权利要求1所述的功能化石墨烯的制备方法，其特征在于，所述磁性壳聚糖微球 的制备方法为： 将Fe304粉末用乙醇洗涤后，分散于液体石蜡和司班80的混合溶液中； 加入5wt%的壳聚糖醋酸溶液，混合超声处理后，加入戊二醛水溶液，搅拌4h ; 置于磁场中沉淀后，收集沉淀，得到磁性壳聚糖微球。7.如权利要求1所述的功能化石墨烯的制备方法，其特征在于，所述戊二醛的浓度为 25wt %〇
【专利摘要】本发明公开了一种功能化石墨烯的制备方法，其包括如下步骤：分别制备氧化石墨烯和磁性壳聚糖微球；将所述氧化石墨烯分散于去离子水溶液中，得到氧化石墨烯溶液，将所述磁性壳聚糖微球浸泡于所述氧化石墨烯溶液中，静置得到功能化石墨烯。本发明具有的有益效果：采用无毒、廉价易得、来源广泛的壳聚糖以及石墨粉为原料，实验室自制氧化石墨烯和磁性壳聚糖微球，并通过静电作用将二者结合，制备出功能化石墨烯材料，并利用该材料用于水体中重金属离子的吸附性能研究。该材料的制备过程简单，原料来源广泛，既充分利用了氧化石墨烯对污染水体的修复性能，又结合了磁性壳聚糖微球的可分离性。
【IPC分类】B01J20/28, B01J20/30, B01J20/24, C02F1/28
【公开号】CN105413647
【申请号】CN201510908740
【发明人】陈盛, 丁蕊, 罗志敏, 薛丽群, 林秀珠
【申请人】福建师范大学福清分校
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月10日