偕胺肟化氧化石墨烯对铀(VI)吸附性能的研究

本文制备了偕胺肟/氧化石墨烯复合材料(AO/GO),利用SEM、FT-IR对AO/GO的形貌和结构进行表征,研究了溶液的p H值、吸附时间、溶液初始浓度、温度对功能化氧化石墨烯材料吸附铀(VI)的影响,采用吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学进一步探讨吸附机理。研究表明:AO/GO对铀(VI)吸附的最佳p H值为5.0,3h达到吸附平衡,符合准二级动力学方程,吸附过程主要是受化学作用控制,吸附行为能被Langmuir吸附等温模型较好的描述,吸附是吸热和自发的,单层吸附量为285.71mg·g~(-1)。     

氧化石墨烯对水中重金属离子吸附影响的研究

通过氧化石墨烯(GO)对重金属离子Pb2+、Cd2+和Cr3+的吸附实验,考察了离子浓度、溶液p H值、GO用量、吸附时间对GO吸附重金属离子的影响。结果表明增加离子浓度有利于重金属离子吸附量的提高,当离子浓度达到1000 mg/L时,吸附量增加的趋势变缓。吸附时间在20 min以上,重金属离子吸附量变化不大。GO用量增加反而降低单位质量GO的吸附量。重金属离子吸附量在p H值为5.5~6.5范围内最佳。     

改进Hummers法制备氧化石墨烯及其吸附铜离子研究

为了探明氧化石墨烯吸附重金属离子的特性,采用改进的Hummers法,制备了氧化石墨烯(GO),采用FTIR、Raman、XRD、XPS和AFM对其进行了表征。对比了不同溶液初始p H值、Cu2+初始浓度、吸附时间、反应温度和离子强度下,GO对Cu2+的吸附效果。结果表明,氧化处理后,GO含有羧基、羟基和环氧基等含氧官能团,C、O质量比达到2.0,厚度约为1.0 nm,层间距约为0.97 nm。GO对Cu2+的吸附在90 min内达到平衡,其吸附容量在p H值小于6.0时随p H值的升高而升高,随温度的升高而升高,随Cu2+初始浓度的增大而增大。在298 K,p H值为5.5,Cu2+初始质量浓度为50 mg/L时,GO对Cu2+的平衡吸附容量为91.6 mg/g。GO对Cu2+的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,是均匀的单分子层吸附且由化学反应控制,GO对Cu2+的吸附是自发的吸热过程。     

氧化石墨烯/海藻酸钠复合材料的制备及其对Ni2+吸附工艺研究

采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)。以海藻酸钠(SA)为载体,采用溶液共混法制备氧化石墨烯/海藻酸钠(GO/SA)凝胶球。以GO/SA凝胶球作为吸附材料,对含镍废水进行吸附性能研究。实验结果表明:以质量浓度为7%Ca Cl2为交联剂,m(GO)∶m(SA)为1∶9,Ni~(2+)质量浓度为80g/L,GO/SA凝胶球投加量为40g/L,吸附温度为30℃,Ni~(2+)吸附率为17.15%。含镍废水p H值大于6时,出现大量白色沉淀,pH值对含镍废水中Ni~(2+)吸附率有显著影响。     

功能化石墨烯吸附重金属元素研究

氧化石墨烯(GO)经1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、树枝状大分子聚酰胺-胺(PAMAM)化学接枝改性后,制得吸附材料功能化石墨烯(FGO)。考察了离子浓度、溶液pH值、吸附时间、吸附材料用量对FGO吸附重金属离子的影响。研究结果表明,FGO对Cu~(2+)吸附量最大,增加离子浓度有利于重金属离子吸附量的提高。吸附时间在5 min以上,重金属离子吸附量变化不大。吸附材料用量增加反而降低单位质量FGO的吸附量。重金属离子吸附量在p H值为4.5~6.5范围内最佳。     

杂多酸盐-石墨烯吸附降解甲基紫废水的性能

以Si W11/氧化石墨烯(GO)为催化剂,研究了其对模拟染料废水甲基紫溶液的吸附性能,考察了染料溶液的初始p H值、不同配比催化剂、催化剂的用量、染料溶液的初始浓度等条件发生变化时对催化剂吸附率的影响,结果表明:Si W11/GO吸附甲基紫的最佳条件是:催化剂投加量为5 mg、溶液的p H为5、甲基紫溶液的浓度为75 mg/L,在避光的条件下,Si W11/GO降解染料的最大吸附率能达到97.68%,脱色率达90.98%,最大吸附量为731.53 mg/g。     

PEI改性氧化石墨烯的制备及其CO_2的吸附

以氧化石墨烯(GO)和聚乙烯亚胺(PEI)为原料,将PEI接枝到GO表面,制备了PEI改性的氧化石墨烯复合材料(GPs),讨论了GO/PEI的不同质量比对复合材料孔隙结构和CO_2吸附性能的影响。通过全自动吸附仪对样品的孔隙结构进行了基本表征,并在不同条件下研究了GPs对CO_2的吸附脱附性能。结果表明:当GO/PEI的比例为1∶6时,比表面积达到最大值37 m~2/g,总孔容为0.064 cm~3/g,平均孔直径为69.1 nm,CO_2吸附量在273 K、3 MPa下最高达到645 mg/g。     

氧化石墨烯/SnO_2光催化剂的制备及光催化性能测定

用hummers法制备出氧化石墨烯(GO),用研磨法和溶胶凝胶法制备出氧化石墨烯(GO)/SnO_2光催化剂。对制备的GO和GO-SnO_2运用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征。通过正交实验系统的研究了催化剂氧化石墨烯/SnO_2光催化剂的制备条件对光降解性能的影响。结果表明:p H值为7.08.0,焙烧温度为180℃,焙烧时间为3.5 h条件下制备了的光催化剂(SnO_2∶GO=50∶1)对模拟废水在汞灯(紫外光)下20 min降解率达到99%。     

L-色氨酸功能化氧化石墨烯的制备及其对水中Ni~(2+)的吸附研究

利用亲核取代反应制备L-色氨酸功能化氧化石墨烯(GO/L-Trp)并考察了其对Ni2+的吸附效果。通过全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)和X射线衍射(XRD)等分析方法对GO/L-Trp的结构进行了表征。考察了吸附时间和重金属离子浓度对吸附效果的影响并对吸附动力学和等温线进行了探究。结果表明,L-Trp成功通过亲核取代反应连接到GO平面上。当吸附剂含量为10 mg,p H为8且吸附时间为480 min时,GO/L-Trp对Ni2+的吸附百分率为88%。该吸附反应符合二级动力学模型且为单层吸附,其最大吸附容量为91.4 mg/g。     

L-色氨酸功能化氧化石墨烯的制备及其对水中Ni~(2+)的吸附研究

利用亲核取代反应制备L-色氨酸功能化氧化石墨烯(GO/L-Trp)并考察了其对Ni2+的吸附效果。通过全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)和X射线衍射(XRD)等分析方法对GO/L-Trp的结构进行了表征。考察了吸附时间和重金属离子浓度对吸附效果的影响并对吸附动力学和等温线进行了探究。结果表明,L-Trp成功通过亲核取代反应连接到GO平面上。当吸附剂含量为10 mg,p H为8且吸附时间为480 min时,GO/L-Trp对Ni2+的吸附百分率为88%。该吸附反应符合二级动力学模型且为单层吸附,其最大吸附容量为91.4 mg/g。     

溶胶凝胶法制备壳聚糖/氧化石墨烯气凝胶及性能表征

以氧化石墨烯(GO)和壳聚糖为原料,采用溶胶凝胶法制备了壳聚糖/氧化石墨烯气凝胶(CGOAs),研究了壳聚糖作为黏接剂控制氧化石墨烯团聚的影响,讨论了GO/壳聚糖的不同质量比对有序孔结构的影响和调控机理,并通过全自动吸附仪对样品的孔隙结构进行了基本表征。结果表明:当GO与壳聚糖的比例为1∶10时,比表面积达到最大值195 m~2/g,微孔孔容达到最大值0.06 cm~3/g。     

功能化石墨烯掺杂环氧树脂船舶防腐涂料的制备及其性能的研究

采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),用1-萘磺酸钠(NA)和水合肼对GO进行功能化改性和化学还原,制得功能化石墨烯(NA-r GO),采用溶液共混法制备了NA-r GO掺杂环氧树脂涂料,用扫描电子显微镜观测了NA-r GO和涂料的形貌,研究了涂料的防腐性能,并初步探讨了NA-r GO在涂料中的耐腐蚀机理。结果表明,NA-r GO呈层片状结构,表面比较平整,在涂料中分散比较均匀;当NA-r GO掺杂量为1.0%~2.5%时,涂料涂层厚度保持在95±5μm,当NA-r GO掺杂量为1.5%~2.0%时,涂层硬度可达3H,当NA-r GO掺杂量为1.5%时,涂层自腐蚀电位为-410m V,自腐蚀电流密度为0.049μA/cm2;NA-r GO的掺入在初期会引起加速腐蚀,而涂料在后期则表现出良好的耐腐蚀性能。     

氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附研究

针对制革、电镀废水中Cr(Ⅵ)污染水体问题,采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),利用傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜对氧化石墨烯(GO)的结构和表面形貌进行了表征。采用静态批式法研究Cr(Ⅵ)在氧化石墨烯(GO)上的吸附行为,重点研究了氧化石墨烯(GO)用量、吸附时间、吸附温度和Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对吸附的影响。实验结果表明,氧化石墨烯(GO)用量、吸附时间和Cr(Ⅵ)初始浓度对吸附影响有较大,吸附温度对吸附的影响最为显著。研究结果表明氧化石墨烯(GO)可以作为吸附法处理含铬废水的的一种有研究前景的吸附材料。     

壳聚糖/胺基化氧化石墨烯复合膜对Cu~(2+)吸附行为的研究

为增强壳聚糖(CS)膜吸附重金属离子的能力,以CS为基体,利用乙二胺(EDA)对氧化石墨烯(GO)进行胺基化改性,将改性后的GO(n-GO)引入CS制备得到壳聚糖/胺基化氧化石墨烯(CS/n-GO)复合膜。探究吸附时间、吸附剂质量、溶液p H、初始质量浓度等条件下复合膜对铜离子(Cu~(2+))吸附性能的影响。结果表明,GO表面成功接枝上了氨基,最佳的胺基化摩尔比为n(GO)∶n(EDA)=1∶8。在吸附时间为12 h、溶液p H=4、吸附剂质量为70 mg、初始质量浓度为50 mg/L时,CS/nGO复合膜对Cu~(2+)吸附效果最好,吸附率最高可达92. 8%。CS/n-GO复合膜对Cu~(2+)的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附模型符合Langmuir等温吸附模型。经过5次吸-脱附实验后,复合膜仍可重复使用。     

氧化石墨烯/聚氨酯复合涂料的制备及其性能

采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯(GO),采用乳液聚合法制得GO/聚氨酯(PU)复合涂料。对产物的形貌和结构进行了表征,考察了GO添加量对复合涂料性能的影响。结果表明,GO呈片状多孔结构,GO/PU涂层致密性优于PU涂层;氧化反应在引入含氧基团的同时,破坏了天然石墨的晶型;GO在水中分散性较好;当GO质量分数为1%时,涂层吸水性大幅降低,硬度可达3H,自腐蚀电位为-540m V,自腐蚀电流密度为0.12μA/cm~2,防腐性能达到最佳。     

氧化石墨烯/硅藻土复合材料的制备及去除废水中亚甲基蓝的应用

将天然硅藻土与Hummers法制得的氧化石墨烯进行复合,得到氧化石墨烯/硅藻土复合材料,并研究了该复合材料对亚甲基蓝染料的吸附过程。复合材料与亚甲基蓝染料处理时间为30min,初始溶液pH=8时,亚甲基蓝的脱色率和吸附量可达最大;吸附剂质量浓度为2mg/mL时,脱色率可达95%以上。氧化石墨烯/硅藻土吸附亚甲基蓝的过程可以用二级动力学模型很好地拟合,说明吸附速率对初始浓度较为敏感,主要为化学吸附。吸附等温线符合Freundlich等温线模型,已测得亚甲基蓝在氧化石墨烯(GO)/硅藻土上的最大吸附量为125mg/g。     

磁性石墨烯对铀的吸附性能研究

利用氧化石墨烯和Fe Cl3·6H2O制备了磁性氧化铁材料(GNs-Fe3O4),并利用扫描电镜进行了形貌表征。将材料用于铀(VI)离子的吸附,研究了溶液p H值,吸附时间,铀(VI)溶液初始浓度和温度对吸附效果的影响。研究表明,GNs-Fe3O4对铀(VI)吸附的最佳p H值为5.5,3h达到吸附平衡,材料对铀(VI)的最大饱和吸附量为72mg/g。吸附符合准二级动力学模型,表明吸附行为受化学作用控制,吸附过程可用Langmuir等温式描述。     

GO-Al_2O_3二元复合氧化物的制备及其吸附性能

用Hummers法合成了氧化石墨烯(GO),再通过水热技术制备了GO-Al_2O_3吸附材料。用XRD、TEM、EDS-mapping和N2吸附-脱附技术对制备产物的结构、形貌和孔结构做了表征。研究了GO-Al_2O_3对F-的吸附性能。结果表明,γ-Al_2O_3在GO片层上的均匀分散性大大提高了吸附剂的比表面积,改善了孔结构性质。GO-Al_2O_3吸附F-的最佳p H范围较宽,吸附性能优于γ-Al_2O_3,适合实际工业化的应用条件。     

氧化石墨烯对甲基橙/亚甲基蓝的吸附性能探究

为了研究氧化石墨烯(graphene oxide,GO)对染料分子的吸附作用,选用甲基橙(Mmethyl orange,MO)和亚甲基蓝(methylene blue,MB)两种有机染料为目标分子,考察甲基橙/亚甲基蓝的初始浓度、吸附剂的用量对吸附性能的影响。采用紫外可见吸收光谱仪测定吸附后有机染料的吸光度值,寻求最佳吸附条件与吸附量。当甲基橙浓度为25mg·L~(-1),体积为30m L,氧化石墨烯的质量为20mg时和亚甲基蓝浓度为240mg·L~(-1),体积为25m L、氧化石墨烯的质量为10mg时,氧化石墨烯的吸附量分别可以达到5.427和543.29mg·g~(-1)。实验结果表明:氧化石墨烯对亚甲基蓝染料的吸附性能优于甲基橙。     

Fe_3O_4磁性纳米氧化石墨烯制备及对汞(II)的吸附

为改善氧化石墨烯(GO)对水中重金属汞的吸附性能,采用改进的Hummers及共沉淀方法原位合成出磁性氧化石墨烯(MGO)复合材料,通过扫描电镜、透射电镜、X射线能谱仪、比表面分析仪、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、Zeta电位和磁强计等进行了表征,研究了MGO对水中Hg(II)的吸附时的各项参数,用4种动力学模型、2种吸附等温模型以及热力学模型进行了拟合。结果表明,MGO的BET高达741.3 m~2/g,相比GO的BET增加了43.7%;在温度320 K和p H为8.0时,MGO对Hg(II)的Langmuir吸附容量可达63.7 mg/g,吸附后的材料易于固液分离;MGO对Hg(II)的吸附过程是吸热和自发的,受颗粒内扩散过程的影响,并涉及部分化学吸附,符合Langmuir和准2级动力学模型。