本發(fā)明涉及吸附材料，尤其是一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法。
背景技術(shù)：
1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速，染料廢水的處理已成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的重要課題。染料廢水通常含有大量難以降解的有機(jī)染料分子，如亞甲基藍(lán)（mb），這些染料具有高色度、高毒性等特點(diǎn)，對(duì)水體和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。目前，染料廢水的處理技術(shù)主要包括物理吸附、化學(xué)氧化和生物降解等，其中吸附法因其高效、操作簡(jiǎn)便、成本較低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。常用的吸附材料包括活性炭、氧化石墨烯（go）、金屬-有機(jī)框架材料（mofs）等，這些材料通過其豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)，能夠有效吸附染料分子。然而，現(xiàn)有吸附材料在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些局限性，例如吸附速率較慢、難以回收再利用以及在復(fù)雜水體環(huán)境中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足等問題。
2、為了克服傳統(tǒng)吸附材料的局限性，研究者們開始探索膜材料在染料廢水處理中的應(yīng)用。膜材料通過將吸附劑固定在膜基質(zhì)中，形成具有選擇性分離功能的薄膜，展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)，如更高的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性、更高的選擇性和滲透性、便于回收和再利用以及操作簡(jiǎn)便等。然而，現(xiàn)有膜材料在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨吸附速率受限的問題，這主要是由于膜材料的孔隙結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)的分布限制了染料分子的擴(kuò)散速率。為了進(jìn)一步提高膜材料的吸附性能，研究者們嘗試通過剪碎處理來增加膜材料的比表面積和活性位點(diǎn)。這種處理方式顯著提高了膜材料的吸附速率，使其在處理復(fù)雜廢水時(shí)表現(xiàn)出更高的效率。但剪碎后的膜材料在吸附后容易破碎，難以回收和再利用，限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的可操作性和經(jīng)濟(jì)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提出了一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附mb后重連的方法。本發(fā)明通過將go和mxene材料制備成膜材料，不僅可以提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還能通過膜的物理結(jié)構(gòu)增強(qiáng)吸附性能。進(jìn)一步地，本發(fā)明通過剪碎處理提高膜材料的吸附速率，并在吸附完成后實(shí)現(xiàn)膜材料的重連和穩(wěn)定回收。這種方法不僅克服了傳統(tǒng)吸附材料的局限性，還顯著提高了膜材料的吸附效率和可回收性，減少了二次污染，具有重要的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)意義。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：
3、一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法，包括以下步驟：
4、步驟一將ti2c3?mxene分散液和氧化石墨烯溶液按一定比例混合，然后采用滴涂法制備氧化石墨烯-mxene復(fù)合材料；
5、在步驟一中將ti2c3?mxene與氧化石墨烯（go）按不同質(zhì)量比例混合，形成均勻的復(fù)合材料。將上述混合物通過滴涂法均勻涂覆在油膜上，滴涂法是一種簡(jiǎn)單且高效的制備方法，適合大規(guī)模生產(chǎn)。將涂覆好的膜材料放入鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行加熱干燥處理，以確保膜的均勻性和穩(wěn)定性。本發(fā)明的方法在步驟一中將滴涂在油膜上的混合物放入干燥箱中50℃干燥5h，取出并放涼，復(fù)合材料很容易在基底油膜上剝離下來。將制備好的膜材料剪碎或研磨以增加膜材料的比表面積和活性位點(diǎn)。將剪碎后的膜材料加入染料溶液中，靜置，使膜材料吸附染料分子。加熱干燥處理優(yōu)選在50℃下進(jìn)行，持續(xù)時(shí)間為5小時(shí)。這一條件能夠確保膜材料的均勻干燥，同時(shí)避免材料的熱損傷，提高膜的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
6、步驟二將步驟一中制備的氧化石墨烯-mxene復(fù)合材料剪碎或研磨成粉末（對(duì)氧化石墨烯-mxene復(fù)合薄膜的剪碎處理應(yīng)大小相近，避免因碎片尺寸差異過大而導(dǎo)致的局部性能不均勻），然后放入到染料溶液中，對(duì)染料進(jìn)行吸附；靜置一段時(shí)間，在完成染料的吸附后，原本剪碎或研磨成粉末的氧化石墨烯-mxene復(fù)合材料重新連接到一起，并在不斷的晃動(dòng)中仍能保持穩(wěn)定不分散。
7、進(jìn)一步，所述步驟一中所用的mxene還可以是tialc3摻雜。
8、進(jìn)一步，步驟一中所述的氧化石墨烯和ti2c3?mxene的質(zhì)量比為1:9~9:1。優(yōu)選地，步驟一中所述的mxene和氧化石墨烯的比例（質(zhì)量比）為1:4。在此占比的條件下，材料的吸附效率大大提升，重連后的結(jié)構(gòu)具有更高的穩(wěn)定性。
9、進(jìn)一步，所述步驟二用到的染料是亞甲基藍(lán)、甲基橙或者亞甲基藍(lán)和甲基橙二者的混合溶液中的一種。
10、進(jìn)一步，所述步驟二中重連發(fā)生在酸性和弱堿性條件的染料溶液中，酸性條件下，重連效果更好。
11、進(jìn)一步，所述步驟二中的重新連接在室溫或者低于50℃的條件下進(jìn)行。
12、進(jìn)一步，所述步驟二中重新連接發(fā)生在氧化石墨烯和mxene的復(fù)合材料中。
13、本發(fā)明還提供上述的一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法的應(yīng)用。
14、本發(fā)明的方法去吸附染料，通過剪碎處理，膜材料的比表面積顯著增加，吸附速率大幅提高，吸附時(shí)間縮短約50%以上，這一特性使得本發(fā)明的膜材料在處理染料廢水時(shí)表現(xiàn)出更高的效率；吸附完成后，剪碎的膜材料能夠重新連接并形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，便于回收和再利用，這一特性不僅減少了材料的破碎和流失，還避免了二次污染，具有顯著的環(huán)境友好性和經(jīng)濟(jì)可行性；本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)單，無需復(fù)雜的設(shè)備和高壓條件，吸附與重連過程可在室溫下或者高于室溫的條件下完成，膜材料的制備和回收過程均適合大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。
15、有益效果
16、1.高效吸附與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：本發(fā)明通過將膜材料剪碎處理，顯著增加了膜材料的比表面積和活性位點(diǎn)，從而大幅度提高了對(duì)染料分子（如甲基藍(lán)mb）的吸附速率，吸附時(shí)間縮短了約50%以上。同時(shí)，吸附完成后，剪碎的膜材料能夠重新連接并形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，便于回收和再利用，減少了材料的破碎和流失，避免了二次污染。
17、2.經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益：本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)單，無需復(fù)雜的設(shè)備和高溫高壓條件，吸附過程在室溫下即可完成，顯著降低了處理成本。此外，通過重連和回收，膜材料可以多次重復(fù)使用，減少了材料浪費(fèi)。整個(gè)過程無需使用化學(xué)試劑，避免了二次污染，具有顯著的環(huán)境友好性和經(jīng)濟(jì)可行性。
1.一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.權(quán)利要求1所述的一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法，其特征在于，所述步驟一中所用的mxene還可以是tialc3摻雜。
3.?如權(quán)利要求1所述的一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法，其特征在于，步驟一中所述的氧化石墨烯和ti2c3?mxene的質(zhì)量比為1:9~9:1。
4.如權(quán)利要求1所述的一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法，其特征在于，所述步驟二用到的染料是亞甲基藍(lán)、甲基橙或者亞甲基藍(lán)和甲基橙二者的混合溶液中的一種。
5.權(quán)利要求1所述的一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法，其特征在于，所述步驟二中重新連接發(fā)生在酸性和弱堿性條件下。
6.權(quán)利要求1所述的一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法，其特征在于，所述步驟二中的重新連接在室溫或者低于50℃的條件下進(jìn)行。
7.權(quán)利要求1所述的一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法，其特征在于，所述步驟二中重新連接發(fā)生在氧化石墨烯和mxene的復(fù)合材料中。
8.如權(quán)利要求1-7任一所述的一種摻雜mxene促進(jìn)氧化石墨烯吸附染料后重連的方法的應(yīng)用。