本發明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠及其制備方法，特別涉及一種用于吸附廢水中重金屬離子的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠及其制備方法。
背景技術：
環境污染，特別是重金屬離子污染已越來越嚴重，這促使其更易被人類和動物攝入并不斷在體內積累，嚴重威脅人們的日常生活和生命體健康，因此，從水中移除重金屬離子是現在水污染處理的必須要求。
目前，從水溶液中移除重金屬離子的方法有許多種，如化學沉淀法、膜分離法、離子交換法、電化學法和吸附法等。其中，吸附法是去除重金屬離子較為有效的方法之一，其通常采用吸附劑來吸附水溶液中的重金屬離子以達到將其去除的目的，吸附劑吸附能力的好壞，對最終重金屬離子的去除效果至關重要，因此，研究人員采用各種方法來制備吸附性能好的吸附劑，如中國專利文獻CN103407997A公開了一種可用于室內空氣凈化的宏觀三維石墨烯氣凝膠吸附材料的宏量制備方法。該制備方法以聚乙烯亞胺和氧化石墨為原料，用聚乙烯亞胺來引導石墨烯的組裝，并采用凍干的方法得到三維石墨烯氣凝膠，該吸附劑對有毒的甲醛氣體有好的吸附性能，可用于室內空氣凈化。
不同吸附材料對同一待吸附有毒物質的吸附能力存在差別，即使同一吸附材料對不同待吸附有毒物質也會相差很大，上述技術制得的吸附材料在吸附甲醛等有毒氣體方面具有較好的效果，但是卻存在重金屬離子吸附效果差的缺陷，因此，如何制備一種對廢水中重金屬離子具有較好的吸附效果的吸附材料是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
為此，本發明所要解決的是現有吸附材料對廢水中重金屬離子吸附效果差的缺陷，進而提供一種對廢水中重金屬離子吸附效果好的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠及其制備方法。
為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：
本發明所提供的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的制備方法，包括如下步驟：
(1)將氧化石墨烯分散于NMMO中，得到氧化石墨烯懸浮液；將聚乙烯亞胺、交聯劑、抗氧化劑、NMMO和纖維素混合，得到纖維素溶液；
(2)將所述氧化石墨烯懸浮液和所述纖維素溶液混合進行反應，得到反應產物；
(3)對所述反應產物依次進行凝固成型和水洗，得到氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠。
優選地，步驟(1)中，所述分散為將所述氧化石墨烯和所述NMMO混合并于100-120℃下冷凝回流6-8h。
優選地，步驟(1)中，所述混合為將混合后所得混合液于20-30℃下溶脹，再于100-120℃、-0.2MPa—-0.1MPa下溶解。
優選地，步驟(1)中，所述聚乙烯亞胺、所述交聯劑、所述抗氧化劑和所述纖維素的質量比為(1-3)：(0.5-1.5)：(1-3)：100。
優選地，步驟(1)中，所述氧化石墨烯懸浮液中氧化石墨烯的含量為0.1-2wt％；
所述纖維素溶液中纖維素的含量為3-8wt％。
優選地，步驟(2)中，所述氧化石墨烯懸浮液中的氧化石墨烯與所述纖維素溶液中的纖維素的質量比為(1-10)：100；
所述反應的反應溫度為100-120℃。
優選地，步驟(3)中，所述凝固成型的溫10-40℃；
所述水洗為將所述反應產物水洗至不含有NMMO溶劑；
還包括對所述氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠于-40—-60℃下進行冷凍干燥的步驟。
優選地，步驟(1)中，所述交聯劑為戊二醛、甲醛或丁二醛中的至少一種；
所述抗氧化劑為抗壞血酸和/或沒食子酸；
所述纖維素為木漿纖維素和/或棉漿纖維素。
所述NMMO的含水量為13-13.5wt％，如為13.3wt％。
所述混合的時間為20-26h。
本發明還提供了上述制備方法制得的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠。
另外，本發明還提供了上述氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠在吸附廢水中重金屬離子方面的應用。
本發明中NMMO是指N-甲基嗎啉-N-氧化物。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
(1)本發明實施例所提供的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的制備方法，先將氧化石墨烯分散于NMMO中，得到氧化石墨烯懸浮液；將聚乙烯亞胺、交聯劑、抗氧化劑、NMMO和纖維素混合，得到纖維素溶液；將所述氧化石墨烯懸浮液和所述纖維素溶液混合進行反應，得到反應產物；對所述反應產物依次進行凝固成型和水洗，得到氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠。通過上述制備方法，氧化石墨烯、聚乙烯亞胺和纖維素充分混合接觸，氧化石墨烯增大了其與重金屬離子的接觸面積，降低了復合水凝膠的密度，提升了吸附能力；聚乙烯亞胺在水中以聚陽離子的形態存在，能螯化重金屬離子；纖維素吸附上述氧化石墨烯和聚乙烯亞胺，同時，也能吸附重金屬離子。總之，使氧化石墨烯、聚乙烯亞胺和纖維素三者間相互結合，協同作用，共同提高了氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠對廢水中重金屬離子的吸附性能，經測試，其對銅離子的吸附量可達到1177μg/g，對鉻離子的吸附量可達到4317μg/g。
(2)本發明實施例所提供的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的制備方法，通過將氧化石墨烯和NMMO混合并于100-120℃下冷凝回流6-8h，便于氧化石墨烯充分分散于NMMO中，不易團聚，增大了其在復合水凝膠中的分散程度，進而提高了復合水凝膠的吸附性能；將混合后所得混合液于20-30℃下溶脹，再于100-120℃、-0.2MPa—-0.1MPa下溶解，這樣操作可使聚乙烯亞胺、交聯劑、抗氧化劑、NMMO和纖維素充分作用，提高了結合效果，增強了協同效應，進而提高了復合水凝膠的吸附性能。
(3)本發明實施例所提供的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的制備方法，所使用的纖維素等原料來源廣泛、簡單易得、價格低廉、制備工藝簡單、條件可控，適合于連續化大規模、批量生產。
(4)本發明實施例所提供的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠，具有易于分離和回收的特點，同時具備了良好的吸附性，在環保領域具有良好的應用前景。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例1中氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠材料的SEM圖。
具體實施方式
為了更好地說明本發明的目的、技術方案和優點，下面將結合具體實施例對本發明做進一步描述。本發明可以以許多不同的形式實施，而不應該被理解為限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例，使得本公開將是徹底和完整的，并且將把本發明的構思充分傳達給本領域技術人員，本發明將僅由權利要求來限定。
下面各實施例和對比例中氧化石墨烯的制備方法如下：預氧化石墨的制備：在250mL的三口燒瓶中裝入40mL濃硫酸加熱至90℃，然后進行機械攪拌，同時加入4g過硫酸鉀和4g五氧化二磷，降溫至80℃，再加入5g石墨，恒溫水浴反應4.5h，停止反應，冷卻到室溫后，用200mL蒸餾水稀釋，靜置過夜，將反應物過濾，并用蒸餾水洗滌殘留的酸，最后放入真空烘箱60℃烘干，得到產物；氧化石墨烯的制備：在250mL的三口燒瓶中加入57.5mL，濃硫酸(冰水浴)，機械攪拌下反應30min，然后加入2.5g預處理的石墨片和0.5gNaNO3，反應待固體完全溶解。緩慢加入5g高猛酸鉀后反應30min然后將溫度升高至35℃，反應90min，用注射器加入230mL蒸餾水立即轉移到95℃的油浴中反應15min，再把混合物倒至2000mL的燒杯中并滴加30％的雙氧水12.5mL趁熱過濾，得到枯黃固體，再加入10％稀鹽酸10mL洗滌離心3遍，用蒸餾水洗滌至中性，將離心產物冷干，即得氧化石墨烯。
下面各實施例和對比例中所用到的含水量為13.3wt％的NMMO是通過如下方法得到的：取市售的含水量為60％的NMMO裝入旋轉蒸發儀中，在真空度為-0.1MPa，溫度為90～100℃的條件下，旋轉蒸發出水，使得其中剩余含水量為13.3wt％。
下面各實施例和對比例中對銅離子和鉻離子的吸附測試方法如下：
以銅離子和鉻離子為重金屬離子污染物，以氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠為吸附劑，用原子吸收分光光度計(TAS-990)進行吸附實驗，以表征氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的吸附性。具體實驗過程如下：
(1)銅離子吸附試驗：
將濃度為1mg/ml的銅離子標準溶液配制成濃度為100μg/ml的銅離子標準溶液，再將100μg/ml的銅離子標準溶液配制成4μg/ml的銅離子溶液，稱取0.05g冷凍干燥好的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠，在室溫下，將其浸泡在4ml、4μg/ml的銅離子溶液中41h，每隔一定時間取樣，待達到吸附平衡后，使用原子吸收分光光度計(TAS-990)測定吸收后溶液中銅離子的濃度。運用方程式(1-1)計算出氧化石墨烯-纖維素水凝膠對銅離子的吸附量(Qe)。
吸附量Qe＝(CoVo-CeVe)/M (1-1)
Co-銅離子溶液初始濃度(μg/ml)；Vo-金屬離子溶液初始體枳(ml)；Ce-吸附后的濃度(μg/ml)；Ve-為吸附后的溶液體積(ml)；M-氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的干重。
(2)鉻離子吸附試驗：
將濃度為1mg/mL的鉻離子標準溶液配制成濃度為100μg/mL的鉻離子標準溶液，再將100μg/ml的鉻離子標準溶液配制成4μg/ml的鉻離子溶液，稱取0.05g冷凍干燥好的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠，在室溫下，將其浸泡在4mL、4μg/ml的鉻離子溶液中41h，每隔一定時間取樣，待達到吸附平衡后，使用原子吸收分光光度計(TAS-990)測定吸收后溶液中鉻離子的濃度。運用下述方程式(1-2)計算出氧化石墨烯-纖維素水凝膠對鉻離子的吸附量(qe)。
吸附量qe＝(CoVo-CeVe)/M (1-2)
式中：Co-鉻離子溶液初始濃度(μg/ml)；Vo-鉻離子溶液初始體積(mL)；Ce-吸附后的濃度(μg/mL)；Ve-吸附后的溶液體積(mL)；M-氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的干重。
實施例1
本實施例提供了一種氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的制備方法。所述制備方法，包括如下步驟：
(1)稱取0.05g氧化石墨烯加入到100ml的三頸瓶中，再加入5g NMMO，并將三頸瓶置于110℃的油浴鍋中加熱、攪拌，并冷凝回流7h后，得到黑色的分散性良好的氧化石墨烯懸浮液，備用；
(2)將市售的棉漿纖維素用粉碎機粉碎成絮狀，再將0.02g聚乙烯亞胺、0.01g戊二醛、0.02g的抗壞血酸和1g絮狀的棉漿纖維素加入到19g含水量為13.3wt％的NMMO中，攪拌均勻，并于25℃下溶脹，再置于溫度為110℃、真空度為-0.1MPa的真空干燥箱中溶解24h，制得均勻、透明的琥珀色纖維素溶液；
(3)將氧化石墨烯懸浮液和纖維素溶液混合后，加入到100ml的三頸瓶中，保證氧化石墨烯懸浮液中氧化石墨烯與纖維素溶液中的纖維素質量比為1:20，并將三頸瓶置于110℃的油浴鍋中加熱、攪拌、經冷凝回流反應，得到混合均勻的黑色混合溶液；
(4)將上述黑色混合溶液倒入到100ml的小燒杯中，加入去離子水后靜置，待其于25℃下再生凝固成型后，用去離子水水洗至其中不含有NMMO溶劑，得到黑色圓柱狀的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠；
(5)將上述氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠放入冷凍干燥機中于-56℃下進行冷凍干燥，即得到干燥的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠。
圖1為本實施例1中氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠材料的SEM圖，從圖1可得知：纖維素的直徑變粗，在纖維素的表面交聯了一層聚乙烯亞胺，形成三維網狀的多孔結構，分散的層狀氧化石墨烯有的包裹在纖維素的表面，有的嵌在孔狀結構中。上述結構表明氧化石墨烯在NMMO中分散性較好，并與聚乙烯亞胺-纖維素均勻地結合，避免了石墨烯的堆積，充分發揮了氧化石墨烯的層狀褶皺結構，進而提高了氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的吸附效率。
經測試，在銅離子的初始濃度為4μg/ml時，上述復合水凝膠對銅離子的吸附量達到1177μg/g；在鉻離子的初始濃度為4.0μg/ml時，上述復合水凝膠對鉻離子的吸附量達到4317μg/g。
實施例2
本實施例提供了一種氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的制備方法。所述制備方法，包括如下步驟：
(1)稱取0.09g氧化石墨烯加入到100ml的三頸瓶中，再加入5g NMMO，并將三頸瓶置于100℃的油浴鍋中加熱、攪拌，并冷凝回流8h后，得到黑色的分散性良好的氧化石墨烯懸浮液，備用；
(2)將市售的棉漿纖維素用粉碎機粉碎成絮狀，再將0.03g聚乙烯亞胺、0.005g丁二醛、0.03g的抗壞血酸和1g絮狀的棉漿纖維素加入到19g含水量為13.3wt％的NMMO中，攪拌均勻，并于30℃下溶脹，再置于溫度為100℃、真空度為-0.2MPa的真空干燥箱中溶解26h，制得均勻、透明的琥珀色纖維素溶液；
(3)將氧化石墨烯懸浮液和纖維素溶液混合后，加入到100ml的三頸瓶中，保證氧化石墨烯懸浮液中氧化石墨烯與纖維素溶液中的纖維素質量比為9:100，并將三頸瓶置于120℃的油浴鍋中加熱、攪拌、經冷凝回流反應，得到混合均勻的黑色混合溶液；
(4)將上述黑色混合溶液倒入到100ml的小燒杯中，加入去離子水后靜置，待其于10℃下再生凝固成型后，用去離子水水洗至其中不含有NMMO溶劑，得到黑色圓柱狀的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠；
(5)將上述氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠放入冷凍干燥機中于-60℃下進行冷凍干燥，即得到干燥的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠。
經測試，在銅離子的初始濃度為4μg/ml時，上述復合水凝膠對銅離子的吸附量達到1000μg/g；在鉻離子的初始濃度為4.0μg/ml時，上述復合水凝膠對鉻離子的吸附量達到3500μg/g。
實施例3
本實施例提供了一種氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的制備方法。所述制備方法，包括如下步驟：
(1)稱取0.08g氧化石墨烯加入到100ml的三頸瓶中，再加入5g NMMO，并將三頸瓶置于120℃的油浴鍋中加熱、攪拌，并冷凝回流6h后，得到黑色的分散性良好的氧化石墨烯懸浮液，備用；
(2)將市售的棉漿纖維素用粉碎機粉碎成絮狀，再將0.01g聚乙烯亞胺、0.015g丁二醛、0.01g的沒食子酸和1g絮狀的棉漿纖維素加入到19g含水量為13.3wt％的NMMO中，攪拌均勻，并于20℃下溶脹，再置于溫度為120℃、真空度為-0.1MPa的真空干燥箱中溶解22h，制得均勻、透明的琥珀色纖維素溶液；
(3)將氧化石墨烯懸浮液和纖維素溶液混合后，加入到100ml的三頸瓶中，保證氧化石墨烯懸浮液中氧化石墨烯與纖維素溶液中的纖維素質量比為8:100，并將三頸瓶置于100℃的油浴鍋中加熱、攪拌、經冷凝回流反應，得到混合均勻的黑色混合溶液；
(4)將上述黑色混合溶液倒入到100ml的小燒杯中，加入去離子水后靜置，待其于40℃下再生凝固成型后，用去離子水水洗至其中不含有NMMO溶劑，得到黑色圓柱狀的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠；
(5)將上述氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠放入冷凍干燥機中于-40℃下進行冷凍干燥，即得到干燥的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠。
經測試，在銅離子的初始濃度為4μg/ml時，上述復合水凝膠對銅離子的吸附量達到1100μg/g；在鉻離子的初始濃度為4.0μg/ml時，上述復合水凝膠對鉻離子的吸附量達到3200μg/g。
實施例4
本實施例提供了一種氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的制備方法。所述制備方法，包括如下步驟：
(1)稱取0.07g氧化石墨烯加入到100ml的三頸瓶中，再加入5g NMMO，并將三頸瓶置于115℃的油浴鍋中加熱、攪拌，并冷凝回流6.5h后，得到黑色的分散性良好的氧化石墨烯懸浮液，備用；
(2)將市售的木漿纖維素用粉碎機粉碎成絮狀，再將0.025g聚乙烯亞胺、0.01g丁二醛、0.012g的沒食子酸和1g絮狀的木漿纖維素加入到19g含水量為13.3wt％的NMMO中，攪拌均勻，并于25℃下溶脹，再置于溫度為120℃、真空度為-0.1MPa的真空干燥箱中溶解22h，制得均勻、透明的琥珀色纖維素溶液；
(3)將氧化石墨烯懸浮液和纖維素溶液混合后，加入到100ml的三頸瓶中，保證氧化石墨烯懸浮液中氧化石墨烯與纖維素溶液中的纖維素質量比為7:100，并將三頸瓶置于110℃的油浴鍋中加熱、攪拌、經冷凝回流反應，得到混合均勻的黑色混合溶液；
(4)將上述黑色混合溶液倒入到100ml的小燒杯中，加入去離子水后靜置，待其于30℃下再生凝固成型后，用去離子水水洗至其中不含有NMMO溶劑，得到黑色圓柱狀的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠；
(5)將上述氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠放入冷凍干燥機中于-50℃下進行冷凍干燥，即得到干燥的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠。
經測試，在銅離子的初始濃度為4μg/ml時，上述復合水凝膠對銅離子的吸附量達到1140μg/g；在鉻離子的初始濃度為4.0μg/ml時，上述復合水凝膠對鉻離子的吸附量達到4100μg/g。
對比例1
本對比例提供了一種復合物的制備方法。所述制備方法，包括如下步驟：
(1)稱取0.01g氧化石墨烯加入到100ml的三頸瓶中，再加入5g NMMO，并將三頸瓶置于110℃的油浴鍋中加熱、攪拌，并冷凝回流7h后，得到黑色的分散性良好的氧化石墨烯懸浮液，備用；
(2)將市售的棉漿纖維素用粉碎機粉碎成絮狀，再將0.01g戊二醛、0.02g的抗壞血酸和1g絮狀的棉漿纖維素加入到19g含水量為13.3wt％的NMMO中，攪拌均勻，并于25℃下溶脹，再置于溫度為110℃、真空度為-0.1MPa的真空干燥箱中溶解24h，制得纖維素溶液；
(3)將氧化石墨烯懸浮液和纖維素溶液混合后，加入到100ml的三頸瓶中，保證氧化石墨烯懸浮液中氧化石墨烯與纖維素溶液中的纖維素質量比為1:100，并將三頸瓶置于110℃的油浴鍋中加熱、攪拌、經冷凝回流反應，得到混合溶液；
(4)將上述混合溶液倒入到100ml的小燒杯中，加入去離子水后靜置，待其于25℃下再生凝固成型后，用去離子水水洗至其中不含有NMMO溶劑，得到復合物；
(5)將上述復合物放入冷凍干燥機中于-56℃下進行冷凍干燥，即得到干燥的復合物。
經測試，在銅離子的初始濃度為4μg/ml時，上述復合物對銅離子的吸附量達到400μg/g；在鉻離子的初始濃度為4.0μg/ml時，上述復合物對鉻離子的吸附量達到1800μg/g。
對比例2
本對比例提供了一種復合物的制備方法。所述制備方法，包括如下步驟：
(1)將市售的棉漿纖維素用粉碎機粉碎成絮狀，再將0.02g聚乙烯亞胺、0.01g戊二醛、0.02g的抗壞血酸和1g絮狀的棉漿纖維素加入到19g含水量為13.3wt％的NMMO中，攪拌均勻，并于25℃下溶脹，再置于溫度為110℃、真空度為-0.1MPa的真空干燥箱中溶解24h，制得纖維素溶液；
(2)將纖維素溶液加入到100ml的三頸瓶中，并將三頸瓶置于110℃的油浴鍋中加熱、攪拌、經冷凝回流，得到混合溶液；
(3)將上述混合溶液倒入到100ml的小燒杯中，加入去離子水后靜置，待其于25℃下再生凝固成型后，用去離子水水洗至其中不含有NMMO溶劑，得到復合物；
(4)將上述復合物放入冷凍干燥機中于-56℃下進行冷凍干燥，即得到干燥的復合物。
經測試，在銅離子的初始濃度為4μg/ml時，上述復合物對銅離子的吸附量達到550μg/g；在鉻離子的初始濃度為4.0μg/ml時，上述復合物對鉻離子的吸附量達到2000μg/g。
對比例3
本對比例提供了一種氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠的制備方法。所述制備方法，包括如下步驟：
(1)稱取0.15g氧化石墨烯加入到100ml的三頸瓶中，再加入5g NMMO，并將三頸瓶置于115℃的油浴鍋中加熱、攪拌，并冷凝回流6.5h后，得到氧化石墨烯懸浮液，備用；
(2)將市售的木漿纖維素用粉碎機粉碎成絮狀，再將0.025g聚乙烯亞胺、0.01g丁二醛、0.012g的沒食子酸和1g絮狀的木漿纖維素加入到19g含水量為13.3wt％的NMMO中，攪拌均勻，并于25℃下溶脹，再置于溫度為120℃、真空度為-0.1MPa的真空干燥箱中溶解22h，制得纖維素溶液；
(3)將氧化石墨烯懸浮液和纖維素溶液混合后，加入到100ml的三頸瓶中，并將三頸瓶置于110℃的油浴鍋中加熱、攪拌、經冷凝回流反應，得到黑色混合溶液；
(4)將上述黑色混合溶液倒入到100ml的小燒杯中，加入去離子水后靜置，待其于30℃下再生凝固成型后，用去離子水水洗至其中不含有NMMO溶劑，得到氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠；
(5)將上述氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠放入冷凍干燥機中于-50℃下進行冷凍干燥，即得到干燥的氧化石墨烯/聚乙烯亞胺/纖維素復合水凝膠。
經測試，在銅離子的初始濃度為4μg/ml時，上述復合水凝膠對銅離子的吸附量為450μg/g；在鉻離子的初始濃度為4.0μg/ml時，上述復合水凝膠對鉻離子的吸附量達到320μg/g。
上述復合水凝膠吸附性能降低的原因在于氧化石墨烯摻雜量過大時，導致氧化石墨烯發生團聚，進而導致其與纖維素羥基的反應程度降低，最終增加了復合水凝膠網狀結構的密度，降低了復合水凝膠對銅離子和鉻離子的吸附能力；再者，團聚后的氧化石墨烯與銅離子和鉻離子的接觸面積減小，也降低了復合水凝膠對銅離子和鉻離子的吸附能力。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。