1.一种多功能净水陶瓷材料,其特征在于,主要包括以下重量份数的原料组分:60 85~份硅藻土,10 15份紫砂黏土,2 4份羧甲基纤维素钠和8 16份改性石墨烯;
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所述改性石墨烯是由片层氧化石墨烯与苯胺混合后,再与改性硫酸钙晶须在过硫酸铵作用下反应,经球磨后制得;
所述多功能净水陶瓷材料的制备方法,主要包括以下制备步骤:(1)将预处理磷石膏与盐酸混合,搅拌反应后,过滤,干燥,得二水硫酸钙晶须;
(2)将步骤(1)所得二水硫酸钙晶须与乙醇溶液混合,并加入氨水,正硅酸乙酯和聚乙烯吡咯烷酮,搅拌反应后,过滤,干燥,得改性硫酸钙晶须坯料,将改性硫酸钙晶须坯料与γ‑氨丙基三乙氧基硅烷溶液混合,搅拌混合后,过滤,得改性硫酸钙晶须;
(3)将氧化石墨烯分散液与苯胺混合,并加入步骤(2)所得改性硫酸钙晶须,搅拌混合后,得氧化石墨烯混合液,将氧化石墨烯混合液与催化剂溶液混合,搅拌反应后,过滤,干燥,研磨,得改性石墨烯;
(4)按重量份数计,依次称取:60 85份硅藻土,10 15份紫砂黏土,2 4份羧甲基纤维素~ ~ ~钠和8 16份步骤(3)所得改性石墨烯,将羧甲基纤维素钠与水混合,得粘结剂,将紫砂黏土~与硅藻土混合,并加入改性石墨烯,混合研磨后,得混合料,将混合料与粘结剂混合,压制成型,得坯体,将坯体进行烧结后,冷却至室温,出料,得多功能净水陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的一种多功能净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述多功能净水陶瓷材料的制备方法主要包括以下制备步骤:(1)将预处理磷石膏与质量分数为20%的盐酸按质量比1:3 1:6混合,于温度为80℃的~条件下搅拌反应8 12min后,过滤,得二水硫酸钙晶须坯料,将二水硫酸钙晶须坯料于温度~为85℃的条件下干燥1 3h,得二水硫酸钙晶须;
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(2)将步骤(1)所得二水硫酸钙晶须与质量分数为80%的乙醇水溶液按质量比1:100 1:~
250混合于烧杯中,并向烧杯中加入二水硫酸钙晶须质量1 3倍的质量分数为10%的氨水,二~水硫酸钙晶须质量2 5倍的正硅酸乙酯和二水硫酸钙晶须质量1 2倍的聚乙烯吡咯烷酮,于~ ~温度为45℃的条件下搅拌反应12 13h后,过滤,得滤饼,将滤饼于温度为60℃的条件下干燥~
1 3h,得改性硫酸钙晶须坯料,将改性硫酸钙晶须坯料与质量分数为15%的γ‑氨丙基三乙~氧基硅烷乙醇溶液按质量比1:20 1:25混合,搅拌混合5 10h后,过滤,得改性硫酸钙晶须;
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(3)将氧化石墨烯分散液与苯胺按质量比10:1 10:3混合于烧瓶中,并向烧瓶中加入氧~化石墨烯分散液质量0.1 0.3倍的步骤(2)所得改性硫酸钙晶须,搅拌混合后,得氧化石墨~烯混合液,将氧化石墨烯混合液与催化剂溶液按体积比3:1 8:1混合,于温度为0 10℃的条~ ~件下搅拌反应5 8h后,过滤,得改性石墨烯坯料,将改性石墨烯坯料于温度为80 90℃的条~ ~件下干燥1 2h后,再研磨30 40min,得改性石墨烯;
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(4)按重量份数计,依次称取:75份硅藻土,10份紫砂黏土,2份羧甲基纤维素钠和13份步骤(3)所得改性石墨烯,将羧甲基纤维素钠与水按质量比1:40 1:100混合,得粘结剂,将~紫砂黏土与硅藻土混合,并加入改性石墨烯,混合研磨后,得混合料,将混合料与粘结剂混合,压制成型,得坯体,将坯体进行烧结后,冷却至室温,出料,得多功能净水陶瓷材料。
3.根据权利要求2所述的一种多功能净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述预处理磷石膏的制备方法为将磷石膏粉碎球磨,过200目筛,得细化磷石膏,将细化磷石膏用去离子水洗涤2 4次后,得预处理磷石膏。
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4.根据权利要求2所述的一种多功能净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述氧化石墨烯分散液为将氧化石墨烯与水按质量比1:100 1:150混合,于频率为55kHz的~条件下超声分散10 30min后,得氧化石墨烯分散液;所述催化剂溶液为将过硫酸铵与浓度~为1mol/L的盐酸按质量比1:10混合,得催化剂溶液。
5.根据权利要求2所述的一种多功能净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述压制成型的压力条件为35 40MPa。
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6.根据权利要求2所述的一种多功能净水陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述烧结的工艺条件为先于温度为195℃的条件下在空气中加热2h后,在于氮气氛围下以2
3℃/min的升温速率升温至800℃,保温2h,最后于空气氛围中以2 4℃/min的升温速率升~ ~温至1100 1400℃,保温烧结30 40min。
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