【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料，具体涉及一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法及其在二次水净化中的应用。
技术介绍
1、自来水中的污染物主要有重金属离子（如铅和汞）、细菌（如大肠杆菌）以及有机物（如染料、洗涤剂残留物、氯代烃等）。自来水杀菌处理过程中，部分有机物与水体中游离的氯结合形成致癌的有机物（如三氯甲烷），这些物质对水的品质都有一定程度的影响，因此通常需要进一步的处理才能安全饮用。二次水净化通常指对自来水进行进一步处理，以达到更高的水质标准。然而，适合人类饮用的水并不是越纯越好，微量元素对于人体骨骼、神经系统及新陈代谢至关重要，而这些元素主要通过饮用水来获得。因此，在水处理过程中保留此类有益的矿物质至关重要。
2、目前的陶瓷净水器能够有效去除水中的细菌、有机物和重金属离子，同时保留人体必需的微量元素，因此在家庭直饮水净化装置中有着较为广泛的应用。陶瓷净水器的核心组成部件是陶瓷滤芯，其通常由陶瓷粉末经高温烧结而成，以形成多孔的过滤元件。陶瓷滤芯通过采用深层过滤原理以去除水中的杂质，其水通道的直径通常分布在0.1-10 µm之间，其中小孔径能够有效阻止细菌的通过，同时通过引入抗菌剂可预防细菌在滤芯内滋生，确保通过滤芯的水质量安全可靠。而大孔径则保证了滤芯具有较低的阻力和较大的净水流量，这对于滤芯的实用性至关重要。
3、陶瓷滤芯固然可以去除自来水中绝大多数的细菌、悬浮物、微生物、余氯以及重金属，但是对水体中钙镁离子的截留能力较差。过量的钙镁离子对人体的消化系统、肾脏、心血管有负面影响。相关研究表明，通过在膜表面组装
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法，以期在二次水净化时，能够在去除水体中细菌、悬浮物、微生物、余氯以及重金属的同时，具有适合的钙镁离子截留率。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯，其制备是将复合陶瓷滤芯先彻底干燥后进行等离子处理，之后将其放入酸性溶液中接枝酸性基团，随后将其浸入氧化石墨烯分散液中，通过自组装将氧化石墨烯负载到复合陶瓷滤芯表面，得到所述石墨烯自组装复合陶瓷滤芯。
4、进一步地，所述等离子体处理的压力为40 pa，功率为45 w，处理时间为5-40 min。
5、进一步地，所述酸性溶液为丙烯酸或丁烯酸的水溶液，其质量浓度为5-50 %。
6、进一步地，所述接枝的反应温度为60-150℃，反应时间为0.5-6 h。
7、进一步地，所述氧化石墨烯分散液的质量浓度在0.1-5 %。
8、进一步地，所述自组装的温度为25-80 ℃，时间为0.5-60 h。
9、上述所得石墨烯自组装复合陶瓷滤芯可应用于二次水净化。
10、本专利技术的显著优点在于：
11、本专利技术在陶瓷滤芯表面自组装氧化石墨烯制备的复合陶瓷滤芯，不仅可以对水体中的微生物、重金属、余氯进行吸附，同时对钙镁离子有一定的截留能力，可满足人体钙镁离子需求量，且氧化石墨烯的添加对滤芯本身的净水流量无明显影响，有望实现规模化生产及应用。
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1.一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于：复合陶瓷滤芯先彻底干燥后进行等离子处理，之后将其放入酸性溶液中接枝酸性基团，随后将其浸入氧化石墨烯分散液中，通过自组装将氧化石墨烯负载到复合陶瓷滤芯表面，得到所述石墨烯自组装复合陶瓷滤芯。
2. 如权利要求1所述的一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于：所述等离子体处理的压力为40 Pa，功率为45 W，处理时间为5-40 min。
3. 如权利要求1所述的一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于：所述酸性溶液为丙烯酸或丁烯酸的水溶液，其质量浓度为5-50 %。
4. 如权利要求1所述的一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于：所述接枝的反应温度为60-150℃，反应时间为0.5-6 h。
5. 如权利要求1所述的一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯分散液的质量浓度在0.1-5 %。
6. 如权利要求1所述的一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于：所述自组装的温度为25-80 ℃，时间为0.5
7.一种如权利要求1-6任一方法制备的石墨烯自组装复合陶瓷滤芯。
8.一种如权利要求7所述的石墨烯自组装复合陶瓷滤芯在二次水净化中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于：复合陶瓷滤芯先彻底干燥后进行等离子处理，之后将其放入酸性溶液中接枝酸性基团，随后将其浸入氧化石墨烯分散液中，通过自组装将氧化石墨烯负载到复合陶瓷滤芯表面，得到所述石墨烯自组装复合陶瓷滤芯。
2. 如权利要求1所述的一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于：所述等离子体处理的压力为40 pa，功率为45 w，处理时间为5-40 min。
3. 如权利要求1所述的一种石墨烯自组装复合陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于：所述酸性溶液为丙烯酸或丁烯酸的水溶液，其质量浓度为5-50 %。
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【专利技术属性】
技术研发人员：成亚飞，刘群鸿，林小城，钟俊超，沈森斌，王贵香，袁雷，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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