載鐵氧化石墨烯及氧化石墨烯復(fù)合微球吸附水中Cr(Ⅵ)研究.pdf

1、鉻離子在電鍍、制革、采礦和印染等工業(yè)廢水中大量存在，六價鉻離子毒性強(qiáng)，易被人體吸收并蓄積，攝入過多則會致癌、致畸和致突變。本文采用改進(jìn)Hummers法合成了氧化石墨烯(GO)，然后以GO為前驅(qū)，制備載鐵GO和氧化石墨烯/殼聚糖微球，研究了其對六價鉻離子的吸附性能，具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)以鱗片石墨作為原料，采用改進(jìn)Hummers法合成氧化石墨烯(GO)，以自制的氧化石墨烯為前驅(qū)，采用鐵鹽浸漬法，制備了載鐵GO，利用紅外光譜(

2、FTIR)、X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)和Zeta電位等測試手段對GO和載鐵GO的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表征。研究結(jié)果表明:石墨成功被氧化，超聲處理超過30 min，GO的剝離效果較好;GO分子層間含有大量的羥基、羧基等含氧基團(tuán)，在水溶液中表面帶負(fù)電荷;載鐵GO含有Fe-O基團(tuán)，在酸性條件下表面帶正電荷。
　　(2)研究了載鐵GO對鉻離子的吸附性能，考察了FeCl2濃度、pH、時間和鉻離子初始濃度等因素對吸附過程的影響，分析了吸

3、附動力學(xué)過程與等溫吸附模型探討了相關(guān)吸附機(jī)理。研究結(jié)果表明:FeCl2的加入能有效提高GO的吸附性能，F(xiàn)eCl2的濃度為0.05mol/L時，表現(xiàn)出較好的吸附性能;在pH為5.0，投加量為0.5g/L，Cr(Ⅵ)初始濃度為40mg/L，反應(yīng)時間為180min，載鐵GO對Cr(Ⅵ)的飽和吸附容量為31.24mg/g，吸附過程符合Langmuir吸附模型和準(zhǔn)二級速率方程。
　　(3)合成了氧化石墨烯/殼聚糖微球，利用掃描電鏡(SEM)

4、、紅外光譜(FTIR)、Zeta電位等對微球進(jìn)行了表征，研究了氧化石墨烯/殼聚糖微球?qū)︺t離子吸附性能，考察了GO與殼聚糖的質(zhì)量比，pH、時間、鉻離子初始濃度等因素對吸附過程的影響和吸附劑重復(fù)利用的規(guī)律，分析了吸附動力學(xué)過程與等溫吸附模型，探討了相關(guān)吸附機(jī)理。研究結(jié)果表明:GO與殼聚糖的質(zhì)量比為0.1∶4時，表現(xiàn)出較好的吸附性能;所合成的GOCS微球顆粒較為規(guī)則，粒徑較大;GOCS微球在更寬的pH范圍(3.0～5.0)表現(xiàn)出良好的吸附性能