本發(fā)明涉及氧化石墨烯復合材料的技術領域，特別涉及一種氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料及其制備方法和應用。

背景技術：

水資源是人類不可或缺的自然資源，隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，大量含鉛、銅、鉻等重金屬離子的工業(yè)廢水被排放到水體中，重金屬離子毒性大，不易降解，長期在水中分散存在，對自然環(huán)境造成嚴重危害。重金屬污染已成為當今世界不可忽視的環(huán)境污染問題之一。

目前已有很多方法用于除去污水中的重金屬，其中最常用的方法為吸附法。氧化石墨烯具有巨大的比表面積，且表面存在大量的環(huán)氧基團、羥基、羧基等含氧官能團，具有吸附容量大、吸附迅速等特點，被廣泛用于吸附各種重金屬。但氧化石墨烯使用后不易從溶液中分離出來，在環(huán)境中就會造成二次污染；并且由于氧化石墨烯之間存在的范德華力和π-π堆積作用，很容易在吸附過程中發(fā)生不可逆的團聚，降低吸附能力。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料及其制備方法和應用，本發(fā)明提供的氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料用于吸附污水中的重金屬，吸附能力強，不易團聚，且吸附后容易分離。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料，包括聚乳酸微氣泡和吸附在聚乳酸微氣泡表面的氧化石墨烯。

優(yōu)選的，所述復合材料中氧化石墨烯的質量分數(shù)為14～20％。

優(yōu)選的，所述聚乳酸微氣泡的粒徑為500nm～1.5μm。

本發(fā)明提供了上述方案所述復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將聚乳酸微氣泡和陽離子高分子聚合物在水中進行第一吸附，得到帶有正電荷的聚乳酸微氣泡；

將帶有正電荷的聚乳酸微氣泡和氧化石墨烯在水中進行第二吸附，得到氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料。

優(yōu)選的，所述陽離子高分子聚合物為聚丙烯胺鹽酸鹽或殼聚糖。

優(yōu)選的，所述陽離子高分子聚合物和聚乳酸微氣泡的質量比為1:20～30。

優(yōu)選的，所述帶有正電荷的聚乳酸微氣泡和氧化石墨烯的質量比為4～6:1。

優(yōu)選的，所述第一吸附的時間為3～10min；所述第二吸附的時間為10～30min。

優(yōu)選的，所述聚乳酸微氣泡的制備方法包括以下步驟：

將聚乳酸分散于有機溶劑中，得到油相；

將銨鹽溶液加入所述油相中進行超聲，得到初級w/o微乳；

將所述初級w/o微乳加入親水性聚合物水溶液中進行均質處理，得到復合w/o/w微乳；

將所述復合w/o/w微乳和醇溶液混合后去除有機溶劑，得到聚乳酸微球；

將聚乳酸微球進行冷凍干燥，得到聚乳酸微氣泡。

本發(fā)明提供了上述復合材料在重金屬離子吸附中的應用。

本發(fā)明提供了一種氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料，包括聚乳酸微氣泡和吸附在聚乳酸微氣泡表面的氧化石墨烯。本發(fā)明將氧化石墨烯修飾在聚乳酸微氣泡表面，將二者的優(yōu)點充分結合，使本發(fā)明的復合材料既有氧化石墨烯吸附能力強，吸附容量大的特點，又兼具聚乳酸微氣泡不易團聚，容易從溶液中分離的特點；使用本發(fā)明提供的復合材料吸附污水中的重金屬離子，吸附完成后可漂浮在液面上，容易分離，不會造成二次污染，解決了傳統(tǒng)的吸附劑不易從溶液中分離的難題。由實施例結果可知，本發(fā)明提供的氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料對重金屬離子的吸附量可以達到263mg/g，且在吸附過程中不會發(fā)生團聚，吸附后容易從溶液中分離。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例制備氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料的過程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1制備的氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料的透射電鏡圖；

圖3為本發(fā)明實施例1制備的聚乳酸微氣泡和氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料在水中分散及靜置后的效果圖；

圖4為本發(fā)明實施例3中鉛離子初始濃度與氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料吸附量的關系圖；

圖5為本發(fā)明實施例4中鉛離子溶液ph值與氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料吸附量的關系圖；

圖6為本發(fā)明實施例4中ph＝5的實驗組吸附完成靜置后的效果圖；

圖7為本發(fā)明實施例5中吸附時間與氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料吸附量的關系圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料，包括聚乳酸微氣泡和吸附在聚乳酸微氣泡表面的氧化石墨烯。

本發(fā)明提供的氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料包括聚乳酸微氣泡。在本發(fā)明中，聚乳酸微氣泡是聚乳酸形成的球狀物，內部含有多個空腔，所述聚乳酸微氣泡的粒徑優(yōu)選為500nm～1.5μm，更優(yōu)選為800nm～1.2μm，最優(yōu)選為1.0～1.1μm。

本發(fā)明提供的氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料包括吸附在聚乳酸微氣泡表面的氧化石墨烯。在本發(fā)明中，所述復合材料中氧化石墨烯的質量分數(shù)優(yōu)選為14～20％，更優(yōu)選為15～18％；所述氧化石墨烯的粒徑優(yōu)選為1～3nm，更優(yōu)選為2nm。

本發(fā)明提供了上述方案所述復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將聚乳酸微氣泡和陽離子高分子聚合物在水中進行第一吸附，得到帶有正電荷的聚乳酸微氣泡；

將帶有正電荷的聚乳酸微氣泡和氧化石墨烯在水中進行第二吸附，得到氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料。

本發(fā)明將聚乳酸微氣泡和陽離子高分子聚合物在水中進行第一吸附，得到帶有正電荷的聚乳酸微氣泡。在本發(fā)明中，所述聚乳酸微氣泡的制備方法優(yōu)選包括以下步驟：

將聚乳酸分散于有機溶劑中，得到油相；

將銨鹽溶液加入所述油相中進行超聲，得到初級w/o微乳；

將所述初級w/o微乳加入親水性聚合物水溶液中進行均質處理，得到復合w/o/w微乳；

將所述復合w/o/w微乳和醇溶液混合后去除有機溶劑，得到聚乳酸微球；

將聚乳酸微球進行冷凍干燥，得到聚乳酸微氣泡。

本發(fā)明將聚乳酸分散于有機溶劑中，得到油相。在本發(fā)明中，所述有機溶劑優(yōu)選為二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基亞砜和n，n-二甲基甲酰胺中的一種或幾種；所述聚乳酸的質量和有機溶劑的體積比優(yōu)選為400～600mg：10ml，更優(yōu)選為500mg：10ml；本發(fā)明優(yōu)選在室溫下進行分散，無需進行額外的加熱和降溫；本發(fā)明優(yōu)選在攪拌條件下進行分散；本發(fā)明對攪拌的具體方式?jīng)]有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的，能夠將聚乳酸分散均勻的攪拌方式即可，具體的如機械攪拌和磁力攪拌。

得到油相后，本發(fā)明將銨鹽溶液加入所述油相中進行超聲，得到初級w/o微乳。在本發(fā)明中，所述銨鹽優(yōu)選為碳酸銨或硫酸銨；所述銨鹽溶液的質量濃度優(yōu)選為3～5％，更優(yōu)選為4％；所述油相和銨鹽溶液的體積比優(yōu)選為8～20:1，更優(yōu)選為10～15:1。在本發(fā)明中，所述超聲的功率優(yōu)選為80～150w，更優(yōu)選為90～120w，最優(yōu)選為110w；所述超聲的時間優(yōu)選為20～50s，更優(yōu)選為30s。在本發(fā)明中，超聲可以使油相和銨鹽溶液發(fā)生乳化，使油相(聚乳酸相)包裹銨鹽溶液，得到初級w/o微乳。

得到初級w/o微乳后，本發(fā)明將所述初級w/o微乳加入親水性聚合物水溶液中進行均質處理，得到復合w/o/w微乳。在本發(fā)明中，所述親水性聚合物優(yōu)選為聚乙烯醇、葡萄糖、殼聚糖和透明質酸中的一種或幾種；所述親水性聚合物水溶液的質量濃度優(yōu)選為4～8％，更優(yōu)選為5％；所述初級w/o微乳和親水性聚合物水溶液的體積比優(yōu)選為1:1～3，更優(yōu)選為2。本發(fā)明優(yōu)選將初級w/o微乳滴加到親水性聚合物水溶液中，更優(yōu)選將室溫下的初級w/o微乳滴加到3～5℃的親水性聚合物水溶液中；所述滴加的速度優(yōu)選為1～5滴/秒，更優(yōu)選為2～3滴/秒。

在本發(fā)明中，所述均質處理的轉速優(yōu)選為8000～10000rpm，更優(yōu)選為9000rpm；所述均質處理的時間優(yōu)選為4～6min，更優(yōu)選為5min；所述均質處理的溫度優(yōu)選為0～5℃，更優(yōu)選為4℃；本發(fā)明對均質處理使用的儀器沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的，能夠進行均質處理的儀器即可，具體的如高速分散均質機。在本發(fā)明中，所述均質處理能夠使初級w/o微乳和親水性聚合物水溶液發(fā)生乳化，得到復合w/o/w微乳；在本發(fā)明中，所述親水性聚合物水溶液在w/o微乳表面形成一層保護層，可以避免液滴的凝聚，同時增加w/o微乳的親水性。

得到復合w/o/w微乳后，本發(fā)明優(yōu)選將所述復合w/o/w微乳和醇溶液混合后去除有機溶劑，得到聚乳酸微球。在本發(fā)明中，所述醇優(yōu)選碳原子數(shù)大于3的醇，更優(yōu)選為異丙醇、丁醇或丁二醇，更優(yōu)選為異丙醇；所述醇溶液的質量濃度優(yōu)選為1～3％，更優(yōu)選為2％；所述復合w/o/w微乳和醇溶液的體積比優(yōu)選為1:8～20，更優(yōu)選為1:10；本發(fā)明優(yōu)選通過攪拌去除有機溶劑，在攪拌過程中有機溶劑自然揮發(fā)，隨著有機溶劑的揮發(fā)，聚乳酸會固化成膜，形成聚乳酸微球；所述攪拌優(yōu)選為磁力攪拌，所述攪拌的時間優(yōu)選為1～3h，更優(yōu)選為2h。

得到聚乳酸微球后，本發(fā)明優(yōu)選將包含聚乳酸微球的乳液體系依次進行離心和洗滌，得到聚乳酸微球。在本發(fā)明中，所述離心的溫度優(yōu)選為10～20℃，更優(yōu)選為15℃；所述離心的轉速優(yōu)選為5000～7664rpm，更優(yōu)選為5500～6500rpm；所述離心的次數(shù)優(yōu)選為2～3次，所述單次離心的時間優(yōu)選為4～6min，更優(yōu)選為5min。

所述離心后，本發(fā)明優(yōu)選將離心得到的固體產(chǎn)物洗滌，所述洗滌用洗滌劑優(yōu)選為正己烷；所述洗滌優(yōu)選為渦旋洗滌；本發(fā)明對渦旋洗滌的具體操作方法沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的渦旋洗滌方法即可。

所述洗滌后，本發(fā)明優(yōu)選將附著在固體產(chǎn)物上的正己烷自然揮發(fā)，得到聚乳酸微球。

得到聚乳酸微球后，本發(fā)明優(yōu)選將所述聚乳酸微球進行冷凍干燥。得到聚乳酸微氣泡。在本發(fā)明中，所述冷凍干燥的溫度優(yōu)選為-50℃～-55℃，更優(yōu)選為-53℃；所述冷凍干燥的時間優(yōu)選為40～50h，更優(yōu)選為48h。在本發(fā)明的具體實施例中，優(yōu)選將聚乳酸微球和3～5ml水混合，渦旋分散后轉入凍干小瓶中進行冷凍干燥。在本發(fā)明中，冷凍干燥可以使聚乳酸微球內包裹的銨鹽溶液升華，使聚乳酸微球內部形成空腔，得到聚乳酸微氣泡。

得到聚乳酸微氣泡后，本發(fā)明將聚乳酸微氣泡和陽離子高分子聚合物在水中進行第一吸附，得到帶有正電荷的聚乳酸微氣泡。在本發(fā)明中，所述陽離子高分子聚合物優(yōu)選為聚丙烯胺鹽酸鹽或殼聚糖；所述聚乳酸微氣泡和陽離子高分子聚合物的質量比優(yōu)選為1:20～30，更優(yōu)選為1:25。

本發(fā)明優(yōu)選將聚乳酸微氣泡制備成水懸浮液，將陽離子高分子聚合物配制成水溶液，再將聚乳酸微氣泡水懸浮液和陽離子高分子聚合物水溶液混合進行第一吸附。在本發(fā)明中，所述聚乳酸微氣泡水懸浮液中聚乳酸微氣泡的質量和水的體積比優(yōu)選為10～20g：100ml，更優(yōu)選為15g：100ml；所述陽離子高分子聚合物水溶液的濃度優(yōu)選為0.5～3mg/ml，更優(yōu)選為1mg/ml；在本發(fā)明的具體實施例中，優(yōu)選向陽離子高分子聚合物水溶液中加入氯化鈉，促進陽離子高分子聚合物的溶解；所述氯化鈉在陽離子高分子聚合物水溶液中的濃度優(yōu)選為0.4～0.6mol/l，更優(yōu)選為0.5mol/l。

在本發(fā)明中，所述第一吸附的時間優(yōu)選為3～10min，更優(yōu)選為5min；本發(fā)明優(yōu)選在室溫下進行第一吸附，無需進行額外的加熱和降溫；在本發(fā)明的具體實施例中，優(yōu)選在吸附過程中進行輕微的搖晃，以促進吸附的進行。在本發(fā)明中，第一吸附過程中陽離子高分子聚合物會吸附在聚乳酸微氣泡表面，使聚乳酸微氣泡帶正電荷。

所述第一吸附完成后，本發(fā)明優(yōu)選對第一吸附后的體系進行后處理，得到帶有正電荷的聚乳酸微氣泡。在本發(fā)明中，所述后處理優(yōu)選包括以下步驟：

將所述第一吸附完成后的體系進行靜置，棄去下層清液，得到固態(tài)物質；

將固態(tài)物質洗滌，得到帶有正電荷的聚乳酸微氣泡。

本發(fā)明對靜置的時間沒有特殊要求，能夠將體系分層即可；在本發(fā)明中，所述洗滌用洗滌劑優(yōu)選為磷酸鹽緩沖液；所述磷酸鹽緩沖液的濃度優(yōu)選為0.005～0.02m，更優(yōu)選為0.01m；所述磷酸鹽緩沖液的ph值優(yōu)選為7.2～7.4；本發(fā)明隨所述洗滌的具體方法沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的洗滌方法即可。在本發(fā)明中，洗滌可以將沒有吸附到聚乳酸微泡表面的陽離子高分子聚合物除去。

得到帶有正電荷的聚乳酸微氣泡后，本發(fā)明優(yōu)選將帶有正電荷的聚乳酸微氣泡和氧化石墨烯在水中進行第二吸附，得到氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料。在本發(fā)明中，所述帶有正電荷的聚乳酸微氣泡和氧化石墨烯的質量比優(yōu)選為4～6:1，更優(yōu)選為5:1。在本發(fā)明中，所述第二吸附的時間優(yōu)選為15～30min，更優(yōu)選為20min；本發(fā)明優(yōu)選在室溫下進行第二吸附，無需進行額外的加熱和降溫。

本發(fā)明優(yōu)選將氧化石墨烯水分散液和帶有正電荷的聚乳酸微氣泡混合后進行吸附；所述氧化石墨烯水分散液的濃度優(yōu)選為4～6mg/ml，更優(yōu)選為5mg/ml。本發(fā)明對氧化石墨烯水分散液的制備方法沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的技術方案制備即可。

所述第二吸附后，本發(fā)明優(yōu)選對第二吸附所得產(chǎn)物進行洗滌和冷凍干燥，得到氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料。本發(fā)明對洗滌的具體方法沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的洗滌方法即可。在本發(fā)明中，所述冷凍干燥的溫度優(yōu)選為-50℃～-60℃，更優(yōu)選為-53℃；所述冷凍干燥的時間優(yōu)選為40～50h，更優(yōu)選為48h。

本發(fā)明提供了上述方案所述復合材料在重金屬離子吸附中的應用，使用本發(fā)明提供的復合材料吸附污水中的重金屬離子，吸附完成后可漂浮在液面上，容易分離，不會造成二次污染，解決了傳統(tǒng)的吸附劑不易從溶液中分離的難題，并且本發(fā)明提供的復合材料吸附容量大，吸附速度快，不易團聚，是一種綠色環(huán)保的產(chǎn)品，具有廣闊的應用前景。

下面結合實施例對本發(fā)明提供的氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料及其制備方法和應用進行詳細的說明，但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。

實施例1

稱取500mg聚乳酸于快速攪拌下溶解于10mlch2cl2，待完全溶解后，磁力攪拌至完全混勻，得到油相；向油相中加入1ml4％的(nh4)2co3溶液，用sonicator4000的1/2"探頭進行聲振處理(110w/30s(3s開+1s關))，形成初級w/o微乳；將得到的初級w/o微乳逐滴滴加到預冷的pva溶液中(4℃，5％)，用高速分散均質機勻化(轉速9000rpm，離心時間5min)，形成復合w/o/w微乳；

將100ml2％的異丙醇溶液傾倒于得到的復合w/o/w微乳中，磁力攪拌2h，二氯甲烷盡量自然揮發(fā)，使微球表面固化，將得到的包含聚乳酸微球的乳液分裝至50ml的離心管中進行離心(離心溫度15℃，離心轉速5000rpm，離心時間5min)，棄去上清液；將各離心管中的樣品收集到一個離心管中，加去離子水至45ml，同樣條件再次離心洗滌；將離心所得微球用10ml正己烷渦旋洗滌三次，最后一次洗滌后，置于通風櫥中敞口放置30min，揮發(fā)去除剩余的正己烷；將正己烷洗滌后的微球加入離心管中，向離心管中加去離子水至45ml，離心，棄去上清液，向洗滌后的微球中加3～5ml去離子水，渦旋分散，轉入凍干小瓶中，用液氮預冷，-53℃下真空冷凍干燥48h，即得到聚乳酸微氣泡，樣品稱重后密封保存在-20℃冰箱中，待用。

將500mg聚乳酸微球分散于100ml去離子水中，制備成懸浮液，置于自制底端開口的離心管中，向其中緩慢加入20ml聚丙烯胺鹽酸鹽溶液(1mg/ml，0.5mol/lnacl)，輕微的搖晃5min，然后置于4℃條件下靜置分層，棄去下層清液，向離心管中加入20ml磷酸鹽緩沖液(0.01m，ph＝7.2)漂洗除去沒有吸附到微泡表面過量的聚丙烯胺鹽酸鹽分子，按照同樣的方法反復漂洗2次，得到表面帶正電荷的聚乳酸微氣泡。

向帶正電荷的聚乳酸微氣泡中加入20ml5mg/ml的氧化石墨烯水分散液，吸附20min，漂洗之后，轉入凍干小瓶中，用液氮預冷，-53℃下真空冷凍干燥48h，得到氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料，將復合材料密封保存在-20℃冰箱中。

本發(fā)明首先制備聚乳酸微氣泡，利用聚乳酸微氣泡表面的羧基在水溶液中與帶正電荷的陽離子聚合物發(fā)生靜電吸附，帶有正電荷的聚乳酸微氣泡吸附到聚乳酸微球表面后與氧化石墨烯進行靜電吸附，從而實現(xiàn)氧化石墨烯和聚乳酸微氣泡的復合，復合過程示意圖如圖1所示。

使用透射電子顯微鏡對所得氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料的形貌進行觀察，觀察結果如圖2所示；根據(jù)圖2可以看出，氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料尺寸在500nm～1.5um之間，呈現(xiàn)相對均勻的球狀結構，該尺寸正適合其在水中的有效分散，以及對重金屬離子的有效吸附，尺寸的均一性可保證漂浮能力的相對一致性。

分別將制備得到的聚乳酸微氣泡和氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料分散于水中，靜置5min后，觀察現(xiàn)象，觀察結果如圖3所示；根據(jù)圖3可以看出，聚乳酸微氣泡為白色固體，在水中分散良好，當靜置一段時間后，微氣泡能有效漂浮到水面位置；當修飾上氧化石墨烯后的聚乳酸微氣泡溶液外觀呈現(xiàn)氧化石墨烯的黑色，其水溶液均勻分散，靜置后仍能高效漂浮于水面上；該觀察結果一方面表明氧化石墨烯成功地修飾到聚乳酸微氣泡表面，另一方面也體現(xiàn)其在重金屬吸附和簡化分離提純方面具有很好的潛力。

實施例2

取實施例1制備的聚乳酸微球500mg分散于100ml去離子水中，制備成懸浮液，置于自制底端開口的離心管中，向其中緩慢加入20ml殼聚糖溶液(1mg/ml，0.5mol/lnacl)，輕微的搖晃5min，然后置于4℃條件下靜置分層，棄去下層清液，向離心管中加入20ml磷酸鹽緩沖液(0.015m，ph＝7.4)漂洗除去沒有吸附到微泡表面過量的殼聚糖分子，按照同樣的方法反復漂洗2次，得到表面帶正電荷的聚乳酸微氣泡。

向帶正電荷的聚乳酸微氣泡中加入20ml5mg/ml的氧化石墨烯水分散液，吸附15min，漂洗之后，轉入凍干小瓶中，用液氮預冷，-50℃下真空冷凍干燥48h，得到氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料，將復合材料密封保存在-20℃冰箱中。

實施例3

制備濃度為0～100mg/l的鉛離子溶液，將實施例1制備的氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料10mg加入鉛離子溶液中進行吸附，吸附過程控制溶液的ph值為5.0，吸附時間為2h。

吸附結果如圖4所示；根據(jù)圖4可以看出，隨著金屬離子的初始濃度的增加，氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料對鉛離子的吸附量也隨之增加，當離子濃度達到75mg/l時，吸附逐漸達到平衡狀態(tài)。這是由于氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料中氧化石墨烯表面特征及其羰基、羥基、羧基官能團含量影響其對重金屬離子的吸附效果,當吸附離子量達到氧化石墨烯吸附極限時,通過增加初始離子濃度,很難再提高氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料對重金屬離子的吸附效果。

實施例4

配制6組濃度為75mg/l的鉛離子溶液，將實施例1制備的氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料10mg加入鉛離子溶液中進行吸附，控制6組溶液的ph值為1、2、3、4、5、6，吸附時間為2h。

試驗結果如圖5所示，根據(jù)試驗結果可以看出，當ph值較低時，溶液中氫離子濃度較大，較多的氫離子占據(jù)了氧化石墨烯的表面活性位點，同時阻止了金屬離子的靠近，因此此時氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料的吸附量是非常低的。當ph值在4.0～6.0范圍時，氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料對重金屬離子的吸附量較大，pb²⁺吸附最佳ph值為5.0，對應的吸附量為263mg/g。這是因為在弱酸性條件下，溶液中的氫離子減少，這時氫離子的競爭減少并且更多的鍵合位點被釋放出來，吸附劑表面電荷變得更負，靜電吸引力增加從而增加了氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料對金屬離子的吸附量。

將溶液ph值為5的實驗組吸附后的體系置于離心管中，靜置5min，觀察結果如圖6所示，根據(jù)圖6可以看出，復合材料吸附飽和之后，經(jīng)過靜置仍然能夠高效的漂浮在液面上，說明本發(fā)明提供的復合材料具備吸附后容易分離的優(yōu)點。

實施例5

配制濃度為75mg/l的鉛離子溶液，將實施例1制備的氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料10mg加入鉛離子溶液中進行吸附，控制溶液的ph值為5.0，吸附時間分別為20～90min。

試驗結果如圖7所示，根據(jù)圖7可以看出，隨著吸附時間的增加，氧化石墨烯-聚乳酸微氣泡復合材料對重金屬離子的吸附量逐漸增加，在吸附約20min后，吸附量幾乎達到平衡狀態(tài)。根據(jù)試驗結果可知，本發(fā)明提供的復合材料吸附速度快，在20min內即可達到吸附平衡。

由以上實施例可知，本發(fā)明提供的復合材料既有氧化石墨烯吸附能力強，吸附容量大的特點，又兼具聚乳酸微氣泡不易團聚，容易從溶液中分離的特點；使用本發(fā)明提供的復合材料吸附污水中的重金屬離子，吸附完成后通過靜置可漂浮在液面上，容易分離，不會造成二次污染，解決了傳統(tǒng)的吸附劑不易從溶液中分離的難題。

由以上實施例可知，本發(fā)明以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。