氧化石墨烯-壳聚糖气凝胶去除有机染料研究

采用氧化石墨烯与壳聚糖为基本原料,先形成水凝胶再冻干制备了氧化石墨烯-壳聚糖气凝胶材料。在X射线衍射和红外光谱表征的基础上,研究其对亚甲蓝和甲基橙的吸附效果。结果表明,氧化石墨烯含量越高,对亚甲蓝和甲基橙的吸附效果越好,吸附反应中,静电力占主导地位,而有机分子和氧化石墨烯之间的π-π疏水分配及壳聚糖对气凝胶结构的优化也具有一定作用。对亚甲蓝的吸附快于甲基橙,但吸附过程都更符合准2级动力学模型。采用Na OH和HCl可以对吸附了亚甲蓝和甲基橙的氧化石墨烯-壳聚糖进行脱附与再生。在动态滤柱吸附实验中,氧化石墨烯-壳聚糖填充密度小(25 g/L)、孔隙率高(92.5%),表现出了良好的水稳性。实验条件下,对亚甲蓝的去除效果优于甲基橙。     

石墨烯的制备及其吸附性能研究

在制备出氧化石墨的基础上制备出石墨烯,并用XRD、SEM、TEM、FT-IR等手段对样品进行了一系列表征。以甲基橙废水为吸附模拟对象,考察了不同pH、温度、投加量对吸附脱色性能的影响,研究表明在45℃下,当甲基橙浓度为20 mg/L,pH=2,石墨烯投加量为300 mg/L时,石墨烯对甲基橙的吸附效果最好,此时吸附量q为56.67 mg/g,吸附脱色率R达85.02%。石墨烯对甲基橙染料废水的吸附脱色过程采用Langmuir和Freundlich等温吸附方程拟合,结果表明Langmuir方程有较好的相关性。分别采用准一级ln(q_e-q_t)=lnq_e-k_1t和准二级t/q_t=1/k_2q_e2+t/q_e模型考察了石墨烯对甲基橙染料废水的吸附动力学,准二级反应模型与实验数据之间有更好的相关性。此外,热力学方程的计算结果表明,石墨烯对甲基橙染料废水溶液的吸附脱色过程是自发吸热过程,且以物理吸附为主。     

GO-PANI复合材料对亚甲基蓝和甲基橙吸附性能

将对苯二胺化学接枝在氧化石墨烯(GO)片层边缘,利用其为锚固位点原位氧化接枝了聚苯胺(PANI),得到复合材料GO-PANI。复合材料GO-PANI对染料具有很好的吸附性能,其对亚甲基兰、甲基橙的平衡吸附量高达465、299 mg/g,是纯PANI对亚甲基兰、甲基橙的平衡吸附量的1.88、2.6倍。     

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。     

聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料对甲基橙的吸附性能

通过原位聚合法制备了盐酸和对甲苯磺酸共掺杂聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料,用Fourier红外光谱和透射电镜对纳米复合材料进行了表征,并从热力学和动力学角度探讨了甲基橙在纳米复合材料上的吸附机理。结果表明:纳米复合材料兼具凹凸棒石的结构和聚苯胺的性质;当pH=5～7时,该纳米复合材料对甲基橙有优异的吸附能力,对甲基橙的吸附热力学符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,最大吸附量可达121.62mg/g,吸附焓变为4.73kJ/mol,吸附自由能变为–(29.79～22.93)kJ/mol,吸附熵变约为98J/(mol·K),是一个自发的吸热过程;纳米复合材料对甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学方程,速率常数随着甲基橙溶液初始浓度的提高而下降。     

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。     

NiFe_2O_4@TiO_2/RGO光催化剂的制备及催化性能研究

采用水热法成功制备了NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料,考察了氧化石墨烯(GO)掺杂量对复合材料晶型、形貌、磁性能、热性能和光吸收性能的影响,并研究了复合材料对甲基橙的光催化降解性能,探讨了降解机理。结果表明,随着GO掺杂量的增加,NiFe_2O_4@TiO_2/RGO的比饱和磁化强度逐渐下降,但依然展示出超顺磁性;掺杂10%GO的NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料具有优异的光吸收性能,紫外光照射90 min,其对甲基橙的脱色率达到98%。NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料是性能优异的可回收光催化剂。     

蒙脱土/两性淀粉复合材料对甲基橙的吸附研究

以淀粉(St)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酸(AA)和蒙脱土(MMT)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法制备得到MMT/St-g-P(DMC-AA)复合材料,研究该复合材料对甲基橙(MO)的吸附性能。实验结果显示,产物为插层型的纳米复合材料,对MO的吸附性能良好,吸附量最高可达141.544 mg·g~(-1)。此外,该复合材料对MO的吸附量随着吸附剂用量的增加逐渐降低,随着MO初始浓度和吸附时间的增加先增加最后达到平衡,且其吸附过程符合准二级吸附动力学模型。     

改性介孔氧化硅对亚甲基蓝吸附性能的影响

通过水热合成方法制备介孔氧化硅(SiO_2),运用氧化石墨烯(GO)对其改性,将所制备的样品应用在亚甲基蓝(MB)的吸附上,考查了酸碱度、温度、溶液浓度及吸附时间、吸附剂用量等因素对吸附过程的影响。结果表明该复合材料显示了对亚甲基蓝良好的吸附性能,溶液pH值、吸附剂量和温度对吸附有一定影响;对亚甲基蓝的吸附是一个准二级动力学过程;其吸附等温线符合Langmuir模型。     

石墨烯气凝胶的制备及其对六价铬和甲基橙的共吸附性能

利用氧化石墨烯和没食子酸,采用水热合成法制备了石墨烯气凝胶。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对石墨烯气凝胶进行了表征,并简要分析了石墨烯气凝胶对水溶液中六价铬和甲基橙的同步吸附性能。实验结果表明,石墨烯气凝胶表面疏松多孔,表面官能团丰富。在实验条件下,振荡时间为350 min时,六价铬和甲基橙的吸附量同时达到最大值,分别为39.21 mg/g和125.35 mg/g。六价铬与甲基橙在石墨烯气凝胶表面存在竞争吸附。石墨烯气凝胶具有同步去除水溶液中六价铬和甲基橙的优异性能。     

氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶的制备及对甲基橙吸附性能研究

以氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS)为原料,采用一步水热法制备了氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶(GO/CS)。分别研究了制备方法和原料比例对其吸附甲基橙(MO)的影响。结果表明:水热法制得的气凝胶为三维网状结构,且水热法制备的氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶(GO/CS)较溶胶-凝胶法具有更好的吸附性能,当GO与CS的质量比为10:1时,复合气凝胶对甲基橙去除率最高。     

PDA/RGO复合材料对水中Fe(Ⅲ)的吸附行为

将多巴胺与氧化石墨烯纳米片层接枝复合制备了聚多巴胺/还原氧化石墨烯(PDA/RGO)复合材料,通过XRD、FTIR、FESEM和XPS等对该复合材料的结构和表面性质进行表征,并研究了其对水中Fe(Ⅲ)的吸附性能,考察了pH、吸附剂用量、吸附时间、Fe(Ⅲ)浓度和温度对其吸附性能的影响。结果表明:通过多巴胺与氧化石墨烯的仿生复合成功制备出具有优良吸附性能的PDA/RGO复合材料。pH为2,293 K时,该吸附材料对水中Fe(Ⅲ)的最大吸附量为59.1 mg·g~(-1),其吸附等温线符合Freundlich方程,吸附动力学可用准二级动力学方程来描述。吸附热力学研究表明该复合材料对Fe(Ⅲ)的吸附过程为自发吸热过程,呈现非均质吸附特性。作为一种新型吸附材料,该复合材料在Fe(Ⅲ)等金属污染废水处理中将具有潜在的应用前景。     

聚合离子液体修饰氧化石墨烯吸附剂对亚甲基蓝的吸附性能研究

本研究采用化学合成法制备了一种聚合离子液体修饰的氧化石墨烯吸附剂,聚合离子液体的引入有效的改善了氧化石墨烯不易离心分离的缺点.考察了该吸附剂对水溶液中亚甲基蓝染料的吸附性能,探讨了吸附剂用量、样品溶液pH、吸附时间等实验参数对亚甲基蓝吸附效率的影响;吸附动力学研究的拟合结果表明,其吸附过程更符合伪二级动力学模型.本研究...     

氧化石墨烯的合成及其对龙胆紫染料废水的净化研究

水体有机污染难以处理,制备吸附性能好、价廉易得、绿色高效的净化剂十分必要。采用改进的Hummers法制备GO,并研究了GO对染料污水的吸附性能。对比了该吸附剂对6种染料的吸附性能,得出对龙胆紫的吸附效果最好,故选取龙胆紫为研究对象。设计了单因素实验,系统研究了不同条件下氧化石墨烯对龙胆紫的吸附,并拟合吸附动力学和等温模型。探究发现,氧化石墨烯投加量0.03 g, pH=9,吸附时间30 min,转速1 200 r/min,染料质量浓度为50 mg/L时吸附最优,吸附率为98.36%,吸附量81.96 mg/g。等温模型符合Langmuir吸附,动力学模型符合准二级动力学吸附。实验结果显示了氧化石墨烯对龙胆紫染料具有较强的吸附能力,有望在水体染料污染处理上发挥巨大作用。     

活化氧化石墨烯的制备及对甲基橙的吸附

为了提高氧化石墨烯(GO)的比表面积和吸附性能,采用氢氧化钾对GO进行高温固相活化,制备出活化氧化石墨烯(GOKOH),并将其用于对水中阴离子染料甲基橙(MO)的吸附研究。结果表明,GOKOH的比表面积可达672.48 m2/g。GOKOH能在较宽的p H范围内实现对MO的高效去除,去除率高达94.87%,吸附平衡时间约为150 min。准一级和准二级动力学拟合的理论平衡吸附容量分别为549.87 mg/g和549.45 mg/g,Langmuir模型的饱和吸附容量为632.91 mg/g。该吸附过程受边界层扩散与颗粒内扩散两个步骤控制,符合二级动力学模型和Langmuir模型,并主要以化学吸附为主。     

氧化石墨烯/二氧化硅复合材料的制备及吸附性能

以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯溶液为原料,十六烷三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用软模板法制备了氧化石墨烯/二氧化硅复合材料。借助红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪对样品的物质结构和微观形貌进行分析表征。以亚甲基蓝模拟染料废水,石墨烯/二氧化硅复合材料为吸附剂,研究其在不同吸附时间、反应温度、ρ(亚甲基蓝)、吸附剂投加量、体系pH值下,对体系吸附量和去除率的影响。结果表明,复合材料出现了C—O—Si的特征峰,说明石墨烯与二氧化硅复合成功;且复合材料在温度为35℃,搅拌时间为90 min,pH=4,ρ(亚甲基蓝)=5 mg/L,投加量为50 mg时吸附性能最好,吸附量为22.75 mg/g,去除率为91%。     

石墨烯的制备及其对铬(Ⅵ)的吸附性能

采用氧化还原法制备石墨烯,研究其对水中铬(Ⅵ)的吸附性能,考察了溶液初始pH值、吸附温度、石墨烯用量等对吸附效果的影响及吸附热力学和动力学性能.结果表明,石墨烯是一种良好的吸附铬(Ⅵ)的吸附剂,吸附过程可用Langmuir等温吸附模型较好地描述,为优惠吸附,是自发吸热过程,符合拟二级吸附动力学模型,吸附活化能为88.62 k J/mol.     

Fe3O4/ABc复合材料制备及对水中甲基橙的吸附

采用共沉淀法制备Fe3O4@ABc复合材料，通过XRD、SEM、FT-IR和VSM 对Fe3O4@ABc复合材料的物化性质进行表征。考察吸附实验pH值、吸附剂添加量等因素对Fe3O4@ABc 复合材料对甲基橙吸附效果的影响，并进行了吸附动力学和等温吸附模型拟合。结果表明，Fe3O4纳米粒子成功复合到海藻生物炭（ABc）表面，Fe3O4@ABc复合材料具有超顺磁性，在外在磁场的作用下能够快速分离；Fe3O4@ABc比表面积为622.88 m2?g-1，平均孔径1.56 nm，具有良好的甲基橙去除效果，当甲基橙浓度为100 mg?L-1，添加量为10 mg，pH值为3，吸附时间240 min，MO的去除率为96.14 %， Fe3O4@ABc重复利用五次后，甲基橙的去除率为94.24 %。吸附机制研究发现吸附等温线数据拟合符合Freundlich 模型，吸附动力学数据拟合符合拟一级动力学模型，说明吸附以物理为主，化学吸附为辅。     

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)。     

负载型TiO_2复合材料对甲基橙的吸附行为及光催化降解动力学

以4A沸石和天然蛭石为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/4A沸石和TiO2/天然蛭石光催化复合材料,研究了复合材料对偶氮染料甲基橙的暗态吸附规律和光降解性能。结果表明:复合材料对甲基橙的吸附规律都较好地符合Langmu ir和Freund lich吸附等温模型;在紫外光辐照30 m in条件下,TiO2/4A沸石和TiO2/天然蛭石光催化材料对6.11×10-5mol/L的甲基橙水溶液的脱色率分别达到78.5%和84.6%,比同种方法制备的纯TiO2(68%)高,而且对甲基橙光催化反应可用一级反应动力学方程进行描述。