[发明专利]硫化石墨烯海绵复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硫化石墨烯海绵复合材料，其特征在于，所述硫化石墨烯海绵复合材料包括多孔骨架材料及负载于所述多孔骨架材料的表面及多孔结构内部的硫化石墨烯材料；所述多孔骨架材料为海绵，所述硫化石墨烯材料具有含硫氧化石墨烯的片层之间形成的交联结构；

所述硫化石墨烯海绵复合材料的制备方法包括以下步骤：

将氧化石墨烯和硫化剂在溶剂中进行硫化反应，得到含硫氧化石墨烯；

将含硫氧化石墨烯分散于水中，得到含硫氧化石墨烯分散液；

将海绵置于含硫氧化石墨烯分散液中进行浸渍处理，再取出进行还原反应，以使含硫氧化石墨烯的片层之间形成交联结构，得到硫化石墨烯海绵复合材料；

在进行所述浸渍处理的步骤之前，还包括对所述海绵进行预处理的步骤：

将海绵置于催化剂与硫化剂的混合溶液中进行硫化处理，取出，干燥后，得到预处理后的海绵；

在所述将氧化石墨烯和硫化剂在溶剂中进行硫化反应的步骤中，所述硫化剂和所述氧化石墨烯的质量比为1:(0.05~0.5)。

2.根据权要求1所述的硫化石墨烯海绵复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将氧化石墨烯和硫化剂在溶剂中进行硫化反应，得到含硫氧化石墨烯；

将含硫氧化石墨烯分散于水中，得到含硫氧化石墨烯分散液；

将海绵置于含硫氧化石墨烯分散液中进行浸渍处理，再取出进行还原反应，以使含硫氧化石墨烯的片层之间形成交联结构；得到硫化石墨烯海绵复合材料；

在进行所述浸渍处理的步骤之前，还包括对所述海绵进行预处理的步骤：

将海绵置于催化剂与硫化剂的混合溶液中进行硫化处理，取出，干燥后，得到预处理后的海绵；

在所述将氧化石墨烯和硫化剂在溶剂中进行硫化反应的步骤中，所述硫化剂和所述氧化石墨烯的质量比为1:(0.05~0.5)。

3.根据权利要求2所述的硫化石墨烯海绵复合材料的制备方法，其特征在于，所述预处理的步骤中，所述硫化剂与所述催化剂的质量比为1:(0.2~1)，所述海绵的表观体积与所述混合溶液的体积比为1:(3~10)。

4.根据权利要求2所述的硫化石墨烯海绵复合材料的制备方法，其特征在

于，所述将氧化石墨烯和硫化剂在溶剂中进行硫化反应的反应条件为于25℃~60℃下反应2h~24h。

5.根据权利要求2所述的硫化石墨烯海绵复合材料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾和乙酸中的任意一种。

6.根据权利要求2-4任一项所述的硫化石墨烯海绵复合材料的制备方法，

其特征在于，所述硫化剂选自二硫化碳、硫脲、氨基硫脲和硫氢化钠中的至少一种。

7.根据权利要求2-4任一项所述的硫化石墨烯海绵复合材料的制备方法，其特征在于，在所述浸渍处理中，所述含硫氧化石墨烯分散液的浓度为0.2 g/L ~2 g/L。

8.根据权利要求2-4任一项所述的硫化石墨烯海绵复合材料的制备方法，其特征在于，所述还原反应的反应条件为在100℃~200℃下反应12~24 h。

9.根据权利要求2-4任一项所述的硫化石墨烯海绵复合材料的制备方法，其特征在于，所述还原反应采用水合肼还原法。

10.根据权利要求1所述的硫化石墨烯海绵复合材料或根据权利要求2-9任一项所述的制备方法得到的硫化石墨烯海绵复合材料在处理工业废水中的应用。