磁性氧化石墨烯的制備及同時吸附水中Cd(Ⅱ)和As(Ⅴ)的研究.pdf

1、多種重金屬離子常共存于水體環(huán)境中，構(gòu)成環(huán)境污染的重要來源，砷和鎘是其中比較常見的重金屬離子。氧化石墨烯用于吸附重金屬離子表現(xiàn)出良好的性能，但其缺點是難于分離，不利于循環(huán)利用。有研究者把磁性粒子負載于碳納米材料上，合成了既具有納米材料的高效吸附性，又具有磁性材料易分離特征的磁性碳納米材料。在本文中，采用改性的Hummer法制備了氧化石墨烯（GO），并采用化學共沉淀法把四氧化三鐵納米粒子負載在于GO上，制成了磁性氧化石墨烯（MGO）。

2、>　　采用掃描電鏡（SEM）、Zeta電位儀、X射線粉末衍射（XRD）、傅里葉紅外光譜（FTIR）和震動樣品磁強計（VSM）對 MGO納米復合物進行了表征。研究了 MGO對Cd(Ⅱ)和As(Ⅴ)的吸附動力學和吸附等溫線方程，考察了初始pH值和溫度對其吸附性能的影響并研究了MGO的重復使用效果。采用雙體系系統(tǒng)：Cd(Ⅱ)-As(Ⅴ)，研究了MGO的多組分吸附行為。改變MGO對Cd(Ⅱ)和As(Ⅴ)的吸附次序，探討了其吸附機理。
　　

3、結(jié)果表明，MGO具有明顯的二維結(jié)構(gòu)，其表面褶皺豐富，并能被四氧化三鐵納米粒子負載；當pH<3.5時，MGO表面帶正電，當pH>3.5時，MGO表面帶負電，等電點為3.5；當溫度為30℃時，MGO對Cd(Ⅱ)和As(Ⅴ)的吸附效果均達到最佳；MGO的飽和磁化強度為31.2emu/g，能在磁場作用下輕易分離；所有動力學數(shù)據(jù)能被偽二級動力學模型很好擬合，吸附7小時之后，基本達到吸附平衡；在MGO進行單組份吸附時，其平衡數(shù)據(jù)均符合Langmui

4、r模型，MGO對Cd(Ⅱ)和As(Ⅴ)的最大吸附容量分別為80.059mg/g、5.857mg/g；在Cd(Ⅱ)-As(Ⅴ)雙組份體系中，隨著As(Ⅴ)濃度的增加，Cd(Ⅱ)的吸附量有明顯增加；隨著Cd(Ⅱ)濃度的增加，As(Ⅴ)吸附量也有所增加，但是增量不如前者顯著。As(Ⅴ)與Cd(Ⅱ)吸附順序能明顯影響它們在MGO上的吸附性能，在先吸附Cd(Ⅱ)后吸附As(Ⅴ)的體系中，Cd(Ⅱ)的吸附量比同時吸附體系有所下降，但仍優(yōu)于單獨吸附體