石墨烯负载β_3-SiW_(11)Ni对甲基紫的吸附性能研究

用β3-SiW11Ni/氧化石墨烯复合材料对水中甲基紫的去除进行了研究。探讨了溶液pH、吸附剂用量和甲基紫初始质量浓度对β3-SiW11Ni/氧化石墨烯去除甲基紫的影响。结果表明:当吸附剂用量为2 mg、pH=6、甲基紫染料初始质量浓度为10 mg/L时,在没有光照条件下,甲基紫被β3-SiW11Ni/GO吸附的去除率最大能达到88.23%,最大吸附量可达220.58 mg/g。     

β_2-SiW_(11)Mn/聚苯胺/ZnO三元复合材料的制备及其光催化性能

采用水浴加热方法制备β_2-SiW_(11)Mn/PANI/ZnO,用紫外光谱、热重、SEM方法进行表征。研究了合成的催化剂对有机染料甲基橙降解的光催化活性。讨论了催化剂用量、甲基橙溶液的初始质量浓度、溶液p H等对甲基橙降解的影响。结果表明,当溶液p H=8,催化剂用量25 mg/L,质量浓度为5 mg/L的甲基橙溶液在30 W紫外灯下,降解率可达99.63%,与催化剂β_2-SiW_(11)Mn和PANI/ZnO比较,三元催化剂β_2-SiW_(11)Mn/PANI/ZnO表现出更高的光催化降解性能。     

β_2-SiW_(11)Mn/TiO_2光催化剂的制备及光催化性能

以锰取代杂多硅钨酸盐β_2-K_8[SiW_(11)Mn(H_2O)O_(39)]·xH_2O作为活性组分,TiO_2作为载体,通过浸渍法制备了复合光催化剂β_2-SiW_(11)Mn/TiO_2。用FT-IR、UV-Vis、XRD、SEM和X射线光电子能谱对复合催化剂进行了表征。研究了纯二氧化钛TiO_2、杂多酸盐β_2-SiW_(11)Mn及制备的催化剂β_2-SiW_(11)Mn/TiO_2对结晶紫的催化降解性能。结果表明,相比于二氧化钛和杂多酸盐,复合光催化剂表现出更佳的光催化活性,杂多酸盐与二氧化钛产生了协同作用使结晶紫的降解率达90.19%。     

氧化石墨烯/壳聚糖复合材料对Cr(Ⅲ)的吸附性能

将目前在重金属离子吸附处理方面最具研究价值的两种吸附材料,石墨烯材料和壳聚糖有机结合,制得一种新型复合吸附材料——功能化氧化石墨烯(E-GO)/壳聚糖(CS)复合材料(EGC),考察了EGC对Cr(Ⅲ)的吸附性能。实验表明,EGC对Cr(Ⅲ)具有优秀的吸附能力,且重复使用性能良好,既克服了石墨烯材料易于团聚、不易回收和壳聚糖机械强度差的缺点,又充分发挥了石墨烯材料吸附容量大和壳聚糖螯合能力优秀的优点,实现了两种吸附材料的优势互补,对于处理含铬废水具有较高的参考和指导意义。     

β_2-SiW_(11)/TiO_2光催化剂的制备及光催化性能

以杂多硅钨酸盐β_2-K8Si W_(11)O39·x H_2O作为活性组分,通过浸渍法将硅钨酸盐负载于二氧化钛上,制备复合光催化剂β_2-Si W_(11)/TiO_2。通过红外光谱、紫外光谱、热重分析(TG)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对复合材料β_2-Si W_(11)/TiO_2进行表征。同时,以降解亚甲基蓝溶液为探针反应,评价其光催化性能。考察溶液p H、复合材料用量等对光催化活性的影响。结果表明,光催化剂β_2-Si W_(11)/TiO_2对于亚甲基蓝有很好的催化降解效果,相比二氧化钛和硅钨酸盐有很大的优势,起到了协同作用,亚甲基蓝溶液的降解率达到82.53%。     

氨基化石墨烯/聚乙烯亚胺复合材料对甲基橙和刚果红的吸附性能研究

含有合成染料的废水具有成分复杂、可生物降解性能差、COD高等特点受到了广泛研究。使用氨基化石墨烯/聚乙烯亚胺复合材料(GO-NH2/PEI)对典型的阴离子染料甲基橙和刚果红进行吸附,最佳吸附条件为：染料含量150 mg/L、吸附剂用量0.5 g/L、溶液p H值为6、吸附温度318 K和吸附时间240 min时,GO-NH2/PEI对甲基橙和刚果红的吸附量可达282.82 mg/g和240.22 mg/g,循环使用5次,仍可保持约90%的最大吸附量。并使用吸附等温线、吸附热力学、吸附动力学等对吸附过程进行拟合,结果表明：GO-NH2/PEI对阴离子染料的吸附主要为单层化学吸附,是吸热熵增的自发过程。GO-NH2/PEI作为多孔材料,合成染料分子越小,越容易扩散进复合材料内部与活性官能团缔合,吸附性能越好。     

氧化石墨烯和氧化石墨烯/聚乙烯亚胺复合材料对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

采用溶液共混法-冷冻干燥法制备了氧化石墨烯(GO)和氧化石墨烯/聚乙烯亚胺复合材料(GO/PEI),探讨了pH值、吸附剂加入量、温度、时间及Cu(Ⅱ)初始浓度对GO和GO/PEI吸附Cu(Ⅱ)效果的影响。研究结果表明,GO和GO/PEI均可高效吸附Cu(Ⅱ),投入0.5 g/L的吸附剂吸附50 mg/L的Cu(Ⅱ),在318 K下吸附200 min,pH值为5.5时,GO和GO/PEI的吸附量可达60.36 mg/g和79.70 mg/g。Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型可较好地拟合其吸附过程,GO和GO/PEI对Cu(Ⅱ)的吸附是自发的吸热反应。综合对比GO和GO/PEI对Cu(Ⅱ)的吸附性能,GO/PEI的吸附效果更佳。     

氨基化石墨烯/聚乙烯亚胺复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

Cr(Ⅵ)具有较强的生物毒性,若未经妥善处置直接排入水体会对环境造成较大的影响。以氨基化石墨烯为填料,聚乙烯亚胺为基质,通过溶液共混-冷冻干燥可制得氨基化石墨烯/聚乙烯亚胺复合材料(GO-NH₂/PEI),研究结果表明,固定GO-NH₂的用量为35%,当溶液pH值为2、吸附剂用量0.4 g/L、Cr(Ⅵ)含量100 mg/L、吸附温度318 K和吸附时间300 min时,GO-NH₂/PEI对Cr (Ⅵ)的吸附量和吸附率分别为229.80 mg/g和91.92%。GO-NH₂/PEI对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附行为更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,表明吸附过程是基于化学吸附的单层吸附。经过循环吸附再生第5次使用,GO-NH₂/PEI对Cr(Ⅵ)的吸附量207.92 mg/g,仍可保持90.48%的再生率,说明其重复使用性能良好。     

β_2-(TBA)_6SiW_(11)O_(39)Co的合成及光催化性能研究

制备了β_2-(TBA)_6[SiW_(11)O_(39)Co(H2O)]·x H2O多酸电荷转移配合物,用IR、UV、XRD等方法进行了表征。以β2-(TBA)6[SiW11O39Co(H2O)]·x H2O作为光催化反应的催化剂,分别催化降解龙胆紫和亚甲基蓝染料溶液。实验结果表明:初始质量浓度为15mg/L的龙胆紫溶液,加入80 mg/Lβ2-(TBA)6[SiW11O39Co(H2O)]·x H2O,pH=5时,在太阳光下照射140 min,脱色率达85.16%;初始质量浓度为15 mg/L的亚甲基蓝溶液,加入160 mg/Lβ2-(TBA)6[SiW11O39Co(H2O)]·x H2O,pH=4时,在太阳光下照射140 min,脱色率达72.77%。     

氧化石墨烯/多孔SiO2微球复合材料的吸附性能研究

制革原料皮在加工过程中会产生大量的蛋白质残留物,利用吸附剂从制革废水中分离回收蛋白质可以实现制革废水污染物的循环使用。以鱼皮胶原蛋白为生物质模板,加入氧化石墨烯(GO)粉末,合成了氧化石墨烯/多孔SiO₂微球复合材料(GO/C-PSM)。以蛋白水解酶溶菌酶(LZ)为理论研究对象,结果表明GO/C-PSM对LZ的最大吸附量为45.4 mg/g,吸附过程与拟二级吸附动力学模型相符,同时GO/C-PSM对LZ的吸附等温线模型与Langmuir等温线模型相契合。GO/C-PSM在经过5次循环后,吸附率仍达到80%以上。此外,GO/C-PSM对实际制革工业废水中的蛋白质也有一定的吸附分离效果。     

羊毛角蛋白/氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能

为了提高羊毛角蛋白(KE)对亚甲基蓝及重金属离子Pb²⁺、Cu²⁺的吸附性能,将羊毛角蛋白与氧化石墨烯(GO)进行复合,自组装形成水凝胶,冷冻干燥后制得KE与GO质量比为9∶1的复合材料。分别采用红外光谱、扫描电镜、X-射线衍射、热重分析等方法对复合材料的结构进行表征。得出,复合材料具有大量的极性含氧官能团,有利于吸附污染物分子;呈层状多孔(10μm)、片层褶皱的有序结构,提供了多的活性位点和大的比表面积;复合材料中GO片层均匀地分散在羊毛角蛋白基质中;加入GO对复合材料中KE的热稳定性影响较小。结果表明:与纯羊毛角蛋白相比,KE/GO复合材料吸附速率和吸附性能均大幅提高,对100 mg/L的亚甲基蓝去除率达96%,对100 mg/L重金属离子Pb²⁺和Cu²⁺的去除率分别为75%和74%。     

ZnFe_2O_4/ZnO复合材料光催化氧化水中甲基橙

以硝酸铁、硝酸锌和草酸铵为原料,经沉淀反应制备光催化剂ZnFe_2O_4/ZnO,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和XRD对产物进行结构表征。考察了ZnFe_2O_4/ZnO质量比、焙烧温度、焙烧时间、催化剂用量和循环使用等因素对甲基橙(MO)在太阳光辐射下光降解的影响。监测MO氧化过程中UV谱的变化,对反应中间体结构进行初步分析。实验表明,当MO溶液为10 mg/L,催化剂用量为1.0 g/L,在太阳光下辐射210 min,MO溶液的降解率可达91.18%,催化剂稳定性较好,适合处理MO染料废水。     

氧化石墨烯/壳聚糖复合材料的制备及吸附应用研究进展

氧化石墨烯/壳聚糖复合材料是近年来新发展的新型可生物降解材料,复合材料巨大的比表面积、丰富含氧官能团以及氨基基团使其成为良好的吸附剂.本文综述了近几年氧化石墨烯/壳聚糖复合材料在吸附应用上的研究进展,侧重介绍了该复合材料的常用制备方法以及其污水处理中金属离子和有机染料中的吸附情况,简单讨论了该复合材料的脱附再生性能.     

锰取代杂多酸/石墨烯复合材料的制备及吸附性能

制备了α-SiMo_(11)Mn/GO复合材料,使用IR、UV和XRD进行了表征。研究了α-SiMo_(11)Mn/GO的吸附性能,考察了pH、吸附剂用量和染料初始质量浓度对亚甲基蓝吸附效果的影响,确定了优化条件:pH为9、吸附剂用量50 mg/L、亚甲基蓝初始质量浓度10 mg/L,在该优化条件下最大吸附率为88.82%,最大吸附量为57.76 mg/g。     

β2-SiW11Co/GO/PANI复合材料的制备及其吸附性能

以Co取代的硅钨酸为活性组分,采用界面聚合法合成β₂-SiW₁₁Co/GO/PANI复合材料,并应用紫外光谱、红外光谱、X射线衍射等进行表征。以β₂-SiW₁₁Co/GO/PANI对染料甲基橙进行吸附实验。结果表明,在甲基橙溶液质量浓度为30 mg/L、pH为6,复合材料用量为9 mg时,吸附效果较好,脱色率为91.09%,吸附量达到153.89 mg/g;β₂-SiW₁₁Co/GO/PANI对甲基橙的吸附过程符合准二级吸附动力学方程。     

MoS_2/石墨烯复合材料的制备及其光催化降解亚甲基蓝性能研究

采用水热法制备了MoS2/石墨烯复合材料。通过XRD、Raman、SEM、XPS、UV-Vis等对复合材料的结构、形貌和光学性能等进行了表征,以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,研究复合材料的光催化活性。结果表明,MoS2/石墨烯复合材料为相互连接的层状结构,对MB的降解率达到99%(28 min),相比MoS_2光催化剂有较大的提高。主要是由于相互连接的导电石墨烯层状结构有利于光生电子的快速转移,促进了光生电子-空穴对的分离,提高了光生电子-空穴对的利用率。     

磁性壳聚糖/γ-Fe2O3复合膜吸附甲基橙性能研究

以壳聚糖、γ-Fe2O3为原料,采用流延法制备磁性壳聚糖/纳米γ-Fe2O3复合膜,以甲基橙溶液作为目标污染物,考察了吸附剂用量、溶液初始质量浓度、pH、共存阴离子等对吸附效果的影响,并对吸附动力学、热力学进行了初步探讨.结果表明:在pH=2.91、无共存阴离子的条件下,吸附效果最佳,去除率随着吸附剂用量的增加而提高.无机阴离子的存在对吸附容量有显著影响.壳聚糖/纳米γ-Fe2O3复合膜对甲基橙偶氮染料的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附过程符合拟二级动力学方程,内扩散为主要控速步骤.吸附是熵推动的自发放热过程,低温有利于反应的进行.     

涤纶织物的还原氧化石墨烯/聚苯胺改性及电热性能北大核心

采用偶联剂KH560对碱减量后的涤纶织物进行处理,再经原位沉积将石墨烯(rGO)和聚苯胺(PANI)负载于纤维表面,制得PANI/rGO/KH560@PET。采用四探针法测量织物表面电阻,并探究KH560质量浓度、氧化石墨烯沉积量和苯胺浓度对其导电性能的影响;通过扫描电子显微镜、能谱仪观察织物表面形貌及元素组成;通过傅里叶红外光谱及拉曼光谱分析织物表面化学结构;通过红外成像仪测试织物通电后的发热温度。结果表明:10 g/L KH560处理的涤纶织物经5 g/L GO分散液沉积7次,再经0.5 mol/L苯胺处理后,其导电性能相对较好,制备的PANI/rGO/KH560@PET织物方块电阻为0.33 kΩ/sq,在12 V电压下通电2 min,发热温度为67.6℃。     

TiO_2插层氧化石墨烯降解亚甲基蓝性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,再利用钛酸丁酯原位水解制得TiO_2插层氧化石墨烯。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等表征手法对TiO_2插层氧化石墨烯的形貌、结构进行表征分析;并通过降解亚甲基蓝试验评估了样品的光催化性能。XRD与TEM表征结果表明,氧化石墨烯氧化均匀,在超声状态下,酞酸丁酯可在氧化石墨烯片层间原位生成锐钛矿相的纳米级TiO_2。降解试验结果表明:TiO_2插层氧化石墨烯对亚甲基蓝有优异的光催化降解性能,所制备的TiO_2插层氧化石墨烯重复降解亚甲基蓝4次,降解率依然可维持在99.97%,具有较高的重复使用性能。