功能化石墨烯的制備及其對染料吸附性能的研究.pdf

1、染料廢水中一般含有大量的有機物和鹽分，具有COD高，色澤深，酸堿性強等特點，一直是廢水處理中的難題。傳統(tǒng)的處理方法包括吸附法、凝固-絮凝法、氧化-臭氧化法、生物降解法和化學(xué)降解法等。其中吸附法因其具有成本低，效率高，簡單易操作等優(yōu)點，被認為是處理廢水的有效方法。碳基吸附劑在吸附處理廢水方面具有良好的應(yīng)用前景。本論文選取最新型的碳基材料石墨烯為吸附劑，研究不同功能化程度對染料吸附能力的影響。主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)采用不同濃度

2、的硝酸氧化 Hummers制備的GO，制備不同氧化程度的OGOs。根據(jù)硝酸的濃度將其分別命名為OGO-0.5，OGO-0.65，OGO-1，OGO-3。AFM、FT-IR和XPS等表征結(jié)果顯示，OGOs中含氧官能團的比例增加，其納米片層的厚度也有所增加。將其用于吸附處理亞甲基藍(MB)染料，并考察了pH值、吸附時間、鹽濃度等因素的影響。實驗表明，在pH為9，無鹽條件，吸附反應(yīng)進行30 min后，OGO-0.65對MB的吸附效果最好，其吸

3、附容量呈現(xiàn)最大值1449.3 mg g-1，這是靜電作用和π-π堆積作用的共同結(jié)果。同時，對OGOs吸附MB的吸附行為進行了探究。結(jié)果表明，OGOs對MB的吸附行為符合Langmuir單分子層等溫吸附模型和二級動力學(xué)模型。
　　(2)采用不同量的水合肼還原 Hummers制備的GO，制備不同還原程度的RGOs。根據(jù)水合肼量的不同將其分別命名為 RGO-20，RGO-5，RGO-1和RGO-0.2。SEM、FT-IR、Raman和X

4、PS等表征結(jié)果顯示，RGOs表面出現(xiàn)明顯皺褶，含氧官能團的比例降低。將其用于吸附處理甲基橙(MO)染料，并考察了pH值、吸附時間、溫度等因素的影響。實驗表明，在pH為5，室溫條件，吸附反應(yīng)進行30 min后，RGO-1對MO的吸附效果最好，其π-π作用力評價因子F達0.29。同時，對RGO-1吸附MO的吸附行為進行了探究。結(jié)果表明，RGO對MO的吸附行為是自發(fā)的放熱過程，且符合Freundlich型多分子層等溫吸附模型。
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