本發(fā)明涉及新材料和環(huán)保領(lǐng)域，特別是一種大氣中有機污染物的吸附材料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，大量的易揮發(fā)性有機污染物(voc)逃入大氣中，帶來嚴重的空氣污染。針對空氣中的voc，市場上常用的吸附材料有活性炭或活性炭纖維，但它們都存在易吸水汽的缺點，特別是沿海地區(qū)濕度大，吸濕更嚴重，這樣有效的吸附空間就會被占據(jù)而用于吸附污染物的空間就減少?，F(xiàn)有的活性炭含有大量的親水官能團，而這正是其吸濕的原因，但同時這些官能團又是吸附污染氣體的有效吸附位點，因此不能通過去除官能團的辦法來降低吸濕性。那么如何制得一種新型吸附材料來去除大氣中有機污染物是一個難點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的不足，提供了一種大氣中有機污染物的吸附材料的制備方法，將高比表面積強疏水性的石墨烯與活性炭結(jié)合，這樣既可以利用石墨烯的疏水性對水汽進行截留，又不影響活性炭中的親水官能團對污染氣體的吸附，大大提高了吸附效果，同時制備工藝經(jīng)濟環(huán)保，很容易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
大氣中有機污染物的吸附材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)制備氧化石墨烯分散液
將氧化石墨烯在水中超聲分散均勻得到氧化石墨烯分散液；
(2)還原
向步驟(1)得到的氧化石墨烯分散液中加入還原劑，攪拌2～5min；
(3)負載活性炭
將活性炭浸入步驟(2)所述的氧化石墨烯分散液中，密封；
(4)干燥
將步驟(3)的混合物升溫至85～95℃，保持0.5～24h，干燥后得產(chǎn)品。
進一步地，步驟(1)中所述的氧化石墨烯分散液的濃度為0.1mg/ml～5mg/ml。
進一步地，步驟(2)中所述的還原劑為水合肼或維生素c。
進一步地，所述的水合肼的加入量為：氧化石墨烯與水合肼中的肼質(zhì)量比是7:1～7:5。
進一步地，所述的維生素c的加入量為：維生素c與氧化石墨烯質(zhì)量比為1:1。
更進一步地，步驟(3)中所述的活性炭為市售的所有品種的活性炭。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特點：對于易揮發(fā)性有機污染物的吸附，市場上主要用的還是活性炭，但是在使用的過程中存在嚴重的吸水問題，因為現(xiàn)有的活性炭都含有大量的親水官能團，而這些官能團又是吸附這些氣體污染物的有效位點，因此不能將它們除去。本發(fā)明將具有疏水性及超大比表面積的石墨烯與活性炭結(jié)合，可以有效解決上面的問題。利用石墨烯的疏水性可以有效阻止水汽的吸附，同時又不影響活性炭有效位點對氣態(tài)有機污染物的吸附，可以顯著提高活性炭的吸附效果。另外，工藝簡單，可以實現(xiàn)低成本大規(guī)模的生產(chǎn)。
本發(fā)明的方法克服了現(xiàn)有活性炭吸附污染物的同時吸附水汽的缺點，大大提高了吸附效果。石墨烯與活性炭的結(jié)合，既發(fā)揮了石墨烯疏水性對水汽的阻隔，又發(fā)揮了活性炭高比表面積多吸附位點的優(yōu)勢。石墨烯與活性炭的牢固結(jié)合非常關(guān)鍵，本發(fā)明通過原位還原自組裝的方法，制備出了結(jié)合牢靠的石墨烯-活性炭復(fù)合材料。制備的復(fù)合材料既可以阻擋水汽的吸附又可以強有力的吸附污染氣體。石墨烯的引入不僅不會降低活性炭的比表面積，反而對其有10％的提高。該復(fù)合材料在氣體凈化上具有巨大的前景。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
實施例1：
大氣中有機污染物的吸附材料的制備方法，包括以下步驟：
將50g氧化石墨烯在水中超聲分散均勻得到氧化石墨烯分散液；控制氧化石墨烯分散液的濃度為0.1mg/ml，向氧化石墨烯分散液中加入含7g肼的水合肼，攪拌2min；將50g活性炭浸入氧化石墨烯分散液中，密封；將混合物升溫至85℃，保持24h，干燥后得產(chǎn)品。其中，活性炭為市售的任何品種的活性炭。
實施例2
大氣中有機污染物的吸附材料的制備方法，包括以下步驟：
將100g氧化石墨烯在水中超聲分散均勻得到氧化石墨烯分散液；控制氧化石墨烯分散液的濃度為5mg/ml，向氧化石墨烯分散液中加入100g維生素c，攪拌5min；將50g活性炭浸入氧化石墨烯分散液中，密封；將混合物升溫至95℃，保持0.5h，干燥后得產(chǎn)品。其中，活性炭為市售的任何品種的活性炭。
實施例3
大氣中有機污染物的吸附材料的制備方法，包括以下步驟：
將100g氧化石墨烯在水中超聲分散均勻得到氧化石墨烯分散液；控制氧化石墨烯分散液的濃度為2mg/ml，向氧化石墨烯分散液中加入100g維生素c，攪拌3min；將50g活性炭浸入氧化石墨烯分散液中，密封；將混合物升溫至90℃，保持12h，干燥后得產(chǎn)品。其中，活性炭為市售的任何品種的活性炭。
實施例4
大氣中有機污染物的吸附材料的制備方法，包括以下步驟：
將70g氧化石墨烯在水中超聲分散均勻得到氧化石墨烯分散液；控制氧化石墨烯分散液的濃度為1mg/ml，向氧化石墨烯分散液中加入含50g肼的水合肼，攪拌2min；將50g活性炭浸入氧化石墨烯分散液中，密封；將混合物升溫至92℃，保持20h，干燥后得產(chǎn)品。其中，活性炭為市售的任何品種的活性炭。
實施例5
大氣中有機污染物的吸附材料的制備方法，包括以下步驟：
將70g氧化石墨烯在水中超聲分散均勻得到氧化石墨烯分散液；控制氧化石墨烯分散液的濃度為4.5mg/ml，向氧化石墨烯分散液中加入含30g肼的水合肼，攪拌4min；將50g活性炭浸入氧化石墨烯分散液中，密封；將混合物升溫至91℃，保持16h，干燥后得產(chǎn)品。其中，活性炭為市售的任何品種的活性炭。
本發(fā)明的方法克服了現(xiàn)有活性炭吸附污染物的同時吸附水汽的缺點，大大提高了吸附效果。石墨烯與活性炭的結(jié)合，既發(fā)揮了石墨烯疏水性對水汽的阻隔，又發(fā)揮了活性炭高比表面積多吸附位點的優(yōu)勢。石墨烯與活性炭的牢固結(jié)合非常關(guān)鍵，本發(fā)明通過原位還原自組裝的方法，制備出了結(jié)合牢靠的石墨烯-活性炭復(fù)合材料。制備的復(fù)合材料既可以阻擋水汽的吸附又可以強有力的吸附污染氣體。石墨烯的引入不僅不會降低活性炭的比表面積，反而對其有10％的提高。該復(fù)合材料在氣體凈化上具有巨大的前景。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。