本技术提供了一种富氮有机分子改性氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用。该方法将氧化石墨烯加入极性有机溶剂中,超声分散混合均匀,得到氧化石墨烯分散液;再向其中加入3,5‑二氨基‑1,2,4‑三氮唑混合均匀,并在弱酸性加热条件下进行亲核反应,产物经乙醇和纯水反复洗涤、冷冻干燥得到富氮有机分子改性氧化石墨烯复合材料,将该复合材料用作吸附剂,具有结构稳定且高效吸附重金属离子。富氮有机物的修饰使该吸附剂获得更丰富的基团与吸附位点,可以多重吸附机制对无机金属阳离子表现出不同吸附能力。吸附结果显示,其对水溶液中低浓度铜离子表现出优异的吸附选择性。经历多次吸附‑解吸附实验,该复合材料仍显示优良重复利用性能。
背景技术
铜是一种常见的重金属,其低成本,在生活中被广泛应用。随着工业废水的不断排放,释放的大量重金属离子通过食物链进行生物累积,其剧毒和不可生物降解的理化性质严重影响着生态环境。多种处理工艺如化学沉淀、反渗透、混凝、电解法、吸附法等被开发与应用,旨在从水溶液中高效选择性去除铜离子。与其他方法相比,吸附因其成本效益、操作简单、去除效果好和重复利用性能而被广泛应用。
氧化石墨烯具有丰富的官能团、高比表面积和机械强度高的特性,其衍生复合材料在吸附重金属离子领域取得了大规模应用。将氧化石墨烯作为基底材料,用特异性分子对其进行化学修饰,不但可以丰富与特定重金属离子配位的官能团,还能改善复合材料的分离性能。在高效选择性吸附分离铜离子的领域,功能化氧化石墨烯复合材料有着更广泛的应用前景。
因此,本发明设计了一种富氮有机分子改性氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用。
实现思路