氨基和巰基修飾氧化石墨烯-碳納米管制備及吸附研究.pdf

1、現(xiàn)代化進程中造成的水污染問題越來越多，其中重金屬離子和含酚類有機物等污染物成為了水中主要污染物。這些污染物主要來自電鍍、采礦等行業(yè)中排放的污水、農(nóng)業(yè)中化肥農(nóng)藥的不合理使用等。重金屬離子和含酚類有機物進入地下水體后，通過生物的富集作用，會在人體中進行大量累積，給人們帶來嚴重的傷害、甚至會危及下一代的生命健康。近年來，開發(fā)的處理污水的主要方法有：濃縮蒸發(fā)法、化學沉淀法、離子互換法、膜分離法等。上述方法對水體中污染物去除有一定的效果，但是存在

2、成本高、制備復雜、易造成二次污染等缺點。而吸附法有材料來源廣、制備簡單、除污速度快、利用率高等優(yōu)點，受到了學者廣泛關(guān)注。選擇吸附能力杰出的氧化石墨烯(GO)和碳納米管(MWCNTs)做主材料，第一步制備出 GO/MWCNTs復合材料，然后采用氨基和巰基修飾，制備出NH2-SH-GO/MWCNTs復合材料。采用透射電鏡、掃描電鏡、紅外光譜、X射線衍射、氮氣吸附等表征方法來確定了材料的形貌以及表面負載的基團。
　　本文研究了NH2-S

3、H-GO/MWCNTs復合材料在Pb2+、Zn2+和苯酚共存條件下的靜態(tài)吸附實驗以驗證材料性能，同時研究 pH值、時間、溫度等因素對靜態(tài)吸附過程的影響。結(jié)果表明，pH=5時，復合材料對Pb2+、Zn2+有最大吸附容量，分別達126.5和99.7 mg/g，對苯酚的最大吸附容量為25.1 mg/g。在pH=5時，研究了吸附時間對Pb2+、Zn2+及苯酚吸附容量的影響，實驗結(jié)果表明在60 min時吸附達到平衡，其容量分別為125.8、98.

4、6和23.8mg/g。通過初始吸附速率公式計算可知Pb2+、Zn2+、苯酚各自的初始吸附速率為553.897min-1、136.107min-1、37.951min-1，從而能說明Pb2+、Zn2+、苯酚的吸附容量依次增大。通過熱力學分析，復合材料對Pb2+、Zn2+和苯酚的吸附屬于自發(fā)吸熱過程且屬于物理吸附，吸附作用力以分子間作用力為主；動力學研究表明復合材料對Pb2+、Zn2+和苯酚的吸附切合準二級動力學方程；吸附等溫線表明吸附過程