氧化石墨烯復(fù)合材料的制備、表征及其吸附性能研究.pdf

1、亞甲基藍(lán)(MB)是一種重要的有機(jī)染料，廣泛應(yīng)用于紡織、染色、和印花等領(lǐng)域。由于亞甲基藍(lán)的結(jié)構(gòu)中具有苯環(huán)，所以其具有劇毒而且很難降解。因此，含有亞甲基藍(lán)的污水排放前必須將亞甲基藍(lán)徹底去除。目前用于從污水中去除染料的處理方法有很多，主要包括吸附、化學(xué)凝固、膜分離、光催化降解、生物處理等。在這些方法中，吸附因?yàn)槠涞统杀尽⒏咝?、操作?jiǎn)單而被證明是一種有效的處理方法。因此，制備高效的、可循環(huán)使用的吸附材料是當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。
　　隨著納米技

2、術(shù)的迅速發(fā)展，納米材料在水處理中的應(yīng)用研究已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展，比如碳納米管、石墨烯用作吸附劑吸附有機(jī)染料和重金屬離子。石墨烯是一種由碳原子以六角結(jié)構(gòu)通過sp2雜化而成的單原子層二維材料，其具有獨(dú)特的電學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能，引起了科學(xué)界的密切關(guān)注。作為石墨烯的衍生物，氧化石墨烯物(GO)具有一些優(yōu)異的屬性，例如，較大的比表面積和豐富的含氧官能團(tuán)。此外，還可以對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的化學(xué)修飾和復(fù)合，這對(duì)納米材料的應(yīng)用具有重要的意義。
　　在本

3、文中，我們制備了纖維素/氧化石墨烯(CGO)復(fù)合纖維和三維瓊脂/氧化石墨烯(AGO)氣凝膠，并研究了其對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能和吸附機(jī)制。
　　利用濕法紡絲技術(shù)一種新穎且有效的CGO復(fù)合纖維吸附劑被成功制備出來，并對(duì)其吸附性能進(jìn)行了研究。吸附等溫線研究表明，Langmuir模型適用于吸附等溫線研究，且計(jì)算出的最大吸附容量能達(dá)到480.77 mg/g。熱力學(xué)研究表明CGO復(fù)合纖維對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附為吸熱并且是自發(fā)進(jìn)行的過程。
　　通

4、過真空冷凍干燥技術(shù)制備了三維 AGO復(fù)合氣凝膠，并測(cè)試了該氣凝膠對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附能力，通過Langmuir模型計(jì)算得其最大吸附容量可達(dá)到578 mg/g。吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)模型可以很好的描述其吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。從Van’t Hoff熱力學(xué)公式計(jì)算出的熱力學(xué)數(shù)據(jù)表明該吸附過程為吸熱且自發(fā)進(jìn)行。吸附機(jī)理可能是由于MB和AGO氣凝膠之間的靜電相互作用。此外，AGO氣凝膠用稀NaOH溶液清洗后可以很容易實(shí)現(xiàn)循環(huán)重復(fù)使用，重復(fù)使用三次