氧化石墨烯對幾種有機(jī)污染物吸附性能的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，大量富含有機(jī)污染物的廢水被排放到環(huán)境中，給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，已經(jīng)危及人體健康和生態(tài)環(huán)境。在眾多處理有機(jī)污染物的方法中，吸附法因具有操作簡單、處理效率高、能耗低、反應(yīng)速率快、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用，而吸附容量高、成本低、性質(zhì)穩(wěn)定的吸附劑則是吸附法研究的重點(diǎn)。石墨烯自被發(fā)現(xiàn)以來，因其獨(dú)特優(yōu)異的吸附性能，在吸附領(lǐng)域已有很廣泛的應(yīng)用。
　　本論文采用改性Hummers法制備氧化石墨烯和石墨烯，并使用

2、X射線衍射、透射電鏡、拉曼光譜和傅里葉紅外光譜等表征手段，對吸附劑進(jìn)行表征;采用批量吸附實(shí)驗(yàn)，研究其和其他幾種常用吸附劑對幾種有機(jī)污染物的吸附性能，并對吸附過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行探討。結(jié)論如下:
　　(1)比較氧化石墨烯、單壁碳納米管和聚丙烯酰胺對水溶液中染料亞甲基藍(lán)的吸附性能。結(jié)果表明，溫度為303 K時(shí)，氧化石墨烯的最大吸附容量達(dá)到了1266.93 mg·g-1，遠(yuǎn)大于單壁碳納米管和聚丙烯酰胺的最大吸附容量。氧化石墨烯和

3、單壁碳納米管的吸附等溫線數(shù)據(jù)符合Langmuir吸附等溫模型，而聚丙烯酰胺的吸附等溫線數(shù)據(jù)符合Freundlich模型。三種吸附劑的動(dòng)力學(xué)過程符合準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型，說明吸附屬于化學(xué)吸附。
　　(2)比較氧化石墨烯、石墨烯、活性炭和單壁碳納米管對水溶液中苯酚的吸附性能，結(jié)果表明，溫度為303K時(shí)，活性炭對苯酚的吸附容量最大，順序依次為活性炭(71.94 mg·g-1)＞石墨烯(42.34 mg·g-1)＞單壁碳納米管(30.86 m

4、g·g-1)＞氧化石墨烯(28.60 mg· g-1)。四種吸附劑的吸附等溫線數(shù)據(jù)符合Langmuir等溫線模型，而動(dòng)力學(xué)過程均符合準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型，吸附都是吸熱過程，吸附反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。
　　(3)比較氧化石墨烯、石墨烯、活性炭和單壁碳納米管對磷酸三苯酯(TPP)的吸附性能。結(jié)果表明，溫度低于315K時(shí)，四種吸附劑對TPP的最大吸附容量的排序是石墨烯＞單壁碳納米管＞活性炭＞氧化石墨烯，溫度在315K-338 K范圍內(nèi)的順序?yàn)槭?/p>