阅读说明：本技术 一种应用于污水处理的SnO2-MoS2修饰石墨烯气凝胶及其制法 (SnO applied to sewage treatment2-MoS2Modified graphene aerogel and preparation method thereof ) 是由 尹若谷 余丽 张爱娟 于 2021-01-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及水处理技术领域,且公开了一种应用于污水处理的SnO-2-MoS-2修饰石墨烯气凝胶,以石墨烯、二乙烯三胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、氯化亚锡、氟化钠、硫代乙酰胺、钼酸钠为原料,得到超支化聚酰胺胺功能化石墨烯负载MoS-2空心球修饰F掺杂SnO-2纳米花,超支化聚酰胺胺功能化石墨烯具有超高的比表面积、丰富的氨基基团和氢键以及大量的空腔结构,有利于吸附更多的甲基橙等有机染料,F掺杂促进SnO-2吸收带边红移,拓宽光吸收范围,MoS-2与SnO-2形成异质结,促进光生电子-空穴的分离,光生电子与氧气反应生成超氧负离子,空穴与水反应生成羟基自由基,具有强氧化性的超氧负离子、羟基自由基可以将甲基橙等有机染料氧化为小分子物质。(The invention relates to the technical field of water treatment and discloses SnO applied to sewage treatment 2 ‑MoS 2 Modified graphene aerogel is prepared by taking graphene, diethylenetriamine, N-methylene bisacrylamide, stannous chloride, sodium fluoride, thioacetamide and sodium molybdate as raw materials to obtain hyperbranched polyimideAmine functionalized graphene loaded MoS 2 Hollow sphere modified F-doped SnO 2 The nanoflower and hyperbranched polyamidoamine functionalized graphene has ultrahigh specific surface area, abundant amino groups and hydrogen bonds and a large number of cavity structures, is favorable for adsorbing more organic dyes such as methyl orange and the like, and promotes SnO by doping F 2 Red shift of absorption band edge, broadening light absorption range, MoS 2 With SnO 2 The organic dye such as methyl orange and the like can be oxidized into small molecular substances by the superoxide anion and the hydroxyl radical with strong oxidizing property.)

具体实施方式

为实现上述目的，本发明提供如下具体实施方式和实施例：一种应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶，应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶制备方法如下：

(1)用二乙烯三胺对石墨烯进行氨基化改性，得到氨基化石墨烯；

(2)向三口瓶中加入甲醇溶剂、二乙烯三胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、氨基化石墨烯，三者的质量比为10-20:15-30:10，超声分散均匀，在45-60℃下回流反应6-9h，旋蒸除去溶剂，用丙酮洗涤干净并干燥，得到超支化聚酰胺胺功能化石墨烯；

(3)向三口瓶中加入去离子水溶剂、氢氧化钠，超声分散均匀，一边超声处理一边滴加氯化亚锡的水溶液，加入氟化钠、表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，其中氢氧化钠、氯化亚锡、氟化钠、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为60-120:100:0.9-1.5:120-200，超声分散均匀，置于反应釜中，在 140-200℃下水热反应24-32h，冷却至室温，离心分离，用去离子水、无水乙醇洗涤干净并干燥，得到氟掺杂氧化锡纳米花；

(4)向三口瓶中加入去离子水溶剂、硫代乙酰胺、钼酸钠、氟掺杂氧化锡纳米花，三者的质量比为40-70:15-30:100，超声分散均匀，在85-100℃下进行水解反应6-12min，加入乙醇促进分散，用稀盐酸沉淀产物，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，将干燥产物置于管式炉中，在氢气氛围中 700-800℃下煅烧0.5-2h，冷却至室温，得到二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花；

(5)向三口瓶中加入去离子水溶剂、二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花、超支化聚酰胺胺功能化石墨烯，二者的质量比为3-6:10，超声分散均匀，置于反应釜中，在160-200℃下水热反应8-15h，冷冻干燥，得到应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶。

实施例1

(1)用二乙烯三胺对石墨烯进行氨基化改性，得到氨基化石墨烯；

(2)向三口瓶中加入甲醇溶剂、二乙烯三胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、氨基化石墨烯，三者的质量比为10:15:10，超声分散均匀，在45℃下回流反应6h，旋蒸除去溶剂，用丙酮洗涤干净并干燥，得到超支化聚酰胺胺功能化石墨烯；

(3)向三口瓶中加入去离子水溶剂、氢氧化钠，超声分散均匀，一边超声处理一边滴加氯化亚锡的水溶液，加入氟化钠、表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，其中氢氧化钠、氯化亚锡、氟化钠、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为60:100:0.9:120，超声分散均匀，置于反应釜中，在140℃下水热反应 24h，冷却至室温，离心分离，用去离子水、无水乙醇洗涤干净并干燥，得到氟掺杂氧化锡纳米花；

(4)向三口瓶中加入去离子水溶剂、硫代乙酰胺、钼酸钠、氟掺杂氧化锡纳米花，三者的质量比为40:15:100，超声分散均匀，在85℃下进行水解反应6min，加入乙醇促进分散，用稀盐酸沉淀产物，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，将干燥产物置于管式炉中，在氢气氛围中700℃下煅烧0.5h，冷却至室温，得到二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花；

(5)向三口瓶中加入去离子水溶剂、二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花、超支化聚酰胺胺功能化石墨烯，二者的质量比为3:10，超声分散均匀，置于反应釜中，在160℃下水热反应8h，冷冻干燥，得到应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶。

实施例2

(1)用二乙烯三胺对石墨烯进行氨基化改性，得到氨基化石墨烯；

(2)向三口瓶中加入甲醇溶剂、二乙烯三胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、氨基化石墨烯，三者的质量比为13.5:20:10，超声分散均匀，在50℃下回流反应7h，旋蒸除去溶剂，用丙酮洗涤干净并干燥，得到超支化聚酰胺胺功能化石墨烯；

(3)向三口瓶中加入去离子水溶剂、氢氧化钠，超声分散均匀，一边超声处理一边滴加氯化亚锡的水溶液，加入氟化钠、表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，其中氢氧化钠、氯化亚锡、氟化钠、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为80:100:1.1:145，超声分散均匀，置于反应釜中，在160℃下水热反应 27h，冷却至室温，离心分离，用去离子水、无水乙醇洗涤干净并干燥，得到氟掺杂氧化锡纳米花；

(4)向三口瓶中加入去离子水溶剂、硫代乙酰胺、钼酸钠、氟掺杂氧化锡纳米花，三者的质量比为50:20:100，超声分散均匀，在90℃下进行水解反应8min，加入乙醇促进分散，用稀盐酸沉淀产物，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，将干燥产物置于管式炉中，在氢气氛围中735℃下煅烧1h，冷却至室温，得到二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花；

(5)向三口瓶中加入去离子水溶剂、二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花、超支化聚酰胺胺功能化石墨烯，二者的质量比为4:10，超声分散均匀，置于反应釜中，在170℃下水热反应10.5h，冷冻干燥，得到应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶。

实施例3

(1)用二乙烯三胺对石墨烯进行氨基化改性，得到氨基化石墨烯；

(2)向三口瓶中加入甲醇溶剂、二乙烯三胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、氨基化石墨烯，三者的质量比为17:25:10，超声分散均匀，在55℃下回流反应8h，旋蒸除去溶剂，用丙酮洗涤干净并干燥，得到超支化聚酰胺胺功能化石墨烯；

(3)向三口瓶中加入去离子水溶剂、氢氧化钠，超声分散均匀，一边超声处理一边滴加氯化亚锡的水溶液，加入氟化钠、表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，其中氢氧化钠、氯化亚锡、氟化钠、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为100:100:1.3:170，超声分散均匀，置于反应釜中，在180℃下水热反应 30h，冷却至室温，离心分离，用去离子水、无水乙醇洗涤干净并干燥，得到氟掺杂氧化锡纳米花；

(4)向三口瓶中加入去离子水溶剂、硫代乙酰胺、钼酸钠、氟掺杂氧化锡纳米花，三者的质量比为60:25:100，超声分散均匀，在95℃下进行水解反应10min，加入乙醇促进分散，用稀盐酸沉淀产物，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，将干燥产物置于管式炉中，在氢气氛围中770℃下煅烧1.5h，冷却至室温，得到二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花；

(5)向三口瓶中加入去离子水溶剂、二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花、超支化聚酰胺胺功能化石墨烯，二者的质量比为5:10，超声分散均匀，置于反应釜中，在185℃下水热反应13h，冷冻干燥，得到应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶。

实施例4

(1)用二乙烯三胺对石墨烯进行氨基化改性，得到氨基化石墨烯；

(2)向三口瓶中加入甲醇溶剂、二乙烯三胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、氨基化石墨烯，三者的质量比为20:30:10，超声分散均匀，在60℃下回流反应9h，旋蒸除去溶剂，用丙酮洗涤干净并干燥，得到超支化聚酰胺胺功能化石墨烯；

(3)向三口瓶中加入去离子水溶剂、氢氧化钠，超声分散均匀，一边超声处理一边滴加氯化亚锡的水溶液，加入氟化钠、表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，其中氢氧化钠、氯化亚锡、氟化钠、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为120:100:1.5:200，超声分散均匀，置于反应釜中，在200℃下水热反应 32h，冷却至室温，离心分离，用去离子水、无水乙醇洗涤干净并干燥，得到氟掺杂氧化锡纳米花；

(4)向三口瓶中加入去离子水溶剂、硫代乙酰胺、钼酸钠、氟掺杂氧化锡纳米花，三者的质量比为70:30:100，超声分散均匀，在100℃下进行水解反应12min，加入乙醇促进分散，用稀盐酸沉淀产物，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，将干燥产物置于管式炉中，在氢气氛围中800℃下煅烧2h，冷却至室温，得到二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花；

(5)向三口瓶中加入去离子水溶剂、二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花、超支化聚酰胺胺功能化石墨烯，二者的质量比为6:10，超声分散均匀，置于反应釜中，在200℃下水热反应15h，冷冻干燥，得到应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶。

对比例1

(1)用二乙烯三胺对石墨烯进行氨基化改性，得到氨基化石墨烯；

(2)向三口瓶中加入甲醇溶剂、二乙烯三胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、氨基化石墨烯，三者的质量比为8:12:10，超声分散均匀，在45℃下回流反应 6h，旋蒸除去溶剂，用丙酮洗涤干净并干燥，得到超支化聚酰胺胺功能化石墨烯；

(3)向三口瓶中加入去离子水溶剂、氢氧化钠，超声分散均匀，一边超声处理一边滴加氯化亚锡的水溶液，加入氟化钠、表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，其中氢氧化钠、氯化亚锡、氟化钠、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为48:100:0.72:96，超声分散均匀，置于反应釜中，在140℃下水热反应 24h，冷却至室温，离心分离，用去离子水、无水乙醇洗涤干净并干燥，得到氟掺杂氧化锡纳米花；

(4)向三口瓶中加入去离子水溶剂、硫代乙酰胺、钼酸钠、氟掺杂氧化锡纳米花，三者的质量比为32:12:100，超声分散均匀，在85℃下进行水解反应6min，加入乙醇促进分散，用稀盐酸沉淀产物，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，将干燥产物置于管式炉中，在氢气氛围中700℃下煅烧0.5h，冷却至室温，得到二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花；

(5)向三口瓶中加入去离子水溶剂、二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花、超支化聚酰胺胺功能化石墨烯，二者的质量比为2.4:10，超声分散均匀，置于反应釜中，在160℃下水热反应8h，冷冻干燥，得到应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶。

对比例2

(1)用二乙烯三胺对石墨烯进行氨基化改性，得到氨基化石墨烯；

(2)向三口瓶中加入甲醇溶剂、二乙烯三胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、氨基化石墨烯，三者的质量比为24:36:10，超声分散均匀，在60℃下回流反应9h，旋蒸除去溶剂，用丙酮洗涤干净并干燥，得到超支化聚酰胺胺功能化石墨烯；

(3)向三口瓶中加入去离子水溶剂、氢氧化钠，超声分散均匀，一边超声处理一边滴加氯化亚锡的水溶液，加入氟化钠、表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，其中氢氧化钠、氯化亚锡、氟化钠、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为144:100:1.8:240，超声分散均匀，置于反应釜中，在200℃下水热反应 32h，冷却至室温，离心分离，用去离子水、无水乙醇洗涤干净并干燥，得到氟掺杂氧化锡纳米花；

(4)向三口瓶中加入去离子水溶剂、硫代乙酰胺、钼酸钠、氟掺杂氧化锡纳米花，三者的质量比为84:36:100，超声分散均匀，在100℃下进行水解反应12min，加入乙醇促进分散，用稀盐酸沉淀产物，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，将干燥产物置于管式炉中，在氢气氛围中800℃下煅烧2h，冷却至室温，得到二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花；

(5)向三口瓶中加入去离子水溶剂、二硫化钼空心球修饰氟掺杂氧化锡纳米花、超支化聚酰胺胺功能化石墨烯，二者的质量比为7.2:10，超声分散均匀，置于反应釜中，在200℃下水热反应15h，冷冻干燥，得到应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶。

分别向50mL质量浓度为20mg/L的甲基橙溶液中加入10mg实施例和对比例中得到的应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶，分散均匀，调节溶液的pH为6，在25℃下搅拌90min，离心除去固体，得到降解后溶液，采用L5型紫外可见分光光度计测量溶液中的甲基橙浓度，并计算吸附率。

分别向50mL质量浓度为20mg/L的甲基橙溶液中加入10mg实施例和对比例中得到的应用于污水处理的SnO₂-MoS₂修饰石墨烯气凝胶，分散均匀，调节溶液的pH为6，用500W氙灯照射90min，离心除去固体，得到降解后溶液，采用L5型紫外可见分光光度计测量溶液中的甲基橙浓度，并计算降解率。