不同氧化程度氧化石墨烯/聚乙烯醇气凝胶对亚甲基蓝的吸附

氧化石墨烯(GO)对水中染料有着优异的吸附性能,但其氧化程度对复合材料吸附性能和机制的影响还未被充分研究。采用Hummer法,制备3种不同氧化程度的氧化石墨烯,与聚乙烯醇(PVA)复合得到三种GO/PVA气凝胶。利用红外光谱(FTIR)、元素分析(EA)和热重分析(TG)分析了3种GO的氧化程度;以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,通过静态吸附实验考察了GO氧化程度对GO/PVA气凝胶在不同溶液pH、吸附时间、初始浓度下对MB吸附性能的影响。通过吸附动力学模型、吸附等温线模型和吸附热力学模型探究了GO氧化程度对GO/PVA气凝胶吸附机制的影响。研究结果表明:GO/PVA气凝胶对MB的吸附行为受pH影响较小;提高GO的氧化程度可以明显提升GO/PVA气凝胶的吸附容量和吸附速度,GO氧化程度的提高增加了气凝胶上的吸附位点,有利于吸附。此外,GO氧化程度对GO/PVA气凝胶的吸附机制无明显影响。      

氧化石墨烯/ZnO的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

采用化学沉淀法合成氧化石墨烯(GO)/ZnO复合材料,并通过多种测试技术对其结构和形貌进行表征.研究反应温度、吸附剂加入量、初始溶液浓度和pH值对亚甲基蓝吸附量的影响.采用准一级动力学、准二级动力学、Elovich和颗粒内扩散四种动力学模型对吸附过程进行描述.结果表明,GO/ZnO吸附亚甲基蓝的速度较快,其吸附过程为吸...     

中空磁性氧化石墨烯的制备及其对亚甲基蓝吸附性能

用共沉淀法将Fe3O4沉淀在PS微球上并用甲苯去除PS制备出Fe3O4@PS,再用超声将用Hummers法制备的氧化石墨烯包裹在Fe3O4@PS表面制备出中空磁性氧化石墨烯,研究了这种复合材料对模拟亚甲基蓝废水的吸附.结果 表明:在55℃,用中空磁性氧化石墨烯对亚甲基蓝染料吸附60 min达到平衡,最大吸附量为349....     

石墨烯量子点/纤维素复合气凝胶材料的制备及其吸附性能研究

目的以石墨烯量子点为填充材料,纤维素为基体,制备石墨烯量子点/纤维素复合气凝胶。方法以原生木浆纤维为原料,氯化锌溶液为溶剂来溶解纤维素,以无水硫酸钠为成孔剂,石墨烯量子点为填充材料,经水洗固化、低温冷冻干燥制备纤维素气凝胶复合材料。利用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱、吸附实验等研究气凝胶的微观结构和对甲基蓝的吸附性能。结果制备的气凝胶材料具有三维多孔结构,大孔较多,密度低,纤维素气凝胶的密度为0.113 g/cm^3,吸附率为5.85%;复合气凝胶的密度为0.116 g/cm^3,吸附率为11.22%。结论石墨烯量子点的加入改善了纤维素气凝胶对甲基蓝的吸附效果。     

氧化石墨的制备及其对亚甲基蓝的吸附研究

采用Hummers法制得了氧化石墨,研究了氧化石墨对低浓度的亚甲基蓝溶液的吸附作用,探讨了氧化石墨的用量、pH、温度等对吸附的影响,以XRD和FT-IR对吸附前后的氧化石墨进行了表征。对吸附过程的动力学拟合表明吸附符合一级反应的动力学,吸附活化能E=71.73kJ/mol,指前因子lnA=24.93。结果表明吸附为化学吸附,吸附率约91%,吸附量为4.2mg亚甲基蓝/g氧化石墨。     

铁/石墨烯的制备及其对亚甲基蓝的吸附降解

目的合成铁/活性炭和铁/石墨烯材料,将其作为催化剂考察对水中亚甲基蓝染料的吸附和降解,制备出最优催化剂。方法探讨20℃时铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附能力、降解能力以及双氧水用量对其降解效果的影响,并研究铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附模式,计算动力学参数。结果当用相同质量、不同铁含量的铁/活性炭和铁/石墨烯材料吸附同一初始浓度的亚甲基蓝溶液时,纯活性炭和纯石墨烯的吸附效果最好,但其催化降解能力随铁含量的增大而增强。当铁的质量分数为20%时的铁/活性炭和铁/石墨烯为优选催化剂,其对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich方程模型,倾向于多层吸附。铁(20%)/石墨烯催化分解双氧水的活化能大于铁(20%)/活性炭作用时的活化能。结论体系中活化能适度能避免双氧水过度快速分解,从而可增加其对亚甲基蓝的作用时间,提高体系的催化降解效果。     

KOH活化碳气凝胶对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以间苯二酚和甲醛为原料水热制备有机气凝胶,在碳化过程中使用KOH作活化剂制备出孔结构丰富的碳气凝胶。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及N2吸脱附法等手段对材料的结构及形貌表征,考察了活化剂用量、染料初始浓度、接触时间等因素对亚甲基蓝在碳气凝胶上吸附的影响,并进行了吸附类型和吸附动力学研究。结果表明:活化剂的加入使碳气凝胶材料的孔结构更加丰富,当活化剂与有机气凝胶的质量比达到2∶1时,其吸附性能最佳。碳气凝胶去除亚甲基蓝的吸附行为符合二级动力学模型。吸附类型为Langmuir吸附模型。     

新型三维立体结构氧化石墨烯材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附

通过水热合成法,用植酸(phytic acid)与氧化石墨烯(graphene oxide)反应制备了一种三维结构的石墨烯材料(PA-GO)。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶-红外光谱仪(IR)、X射线晶体衍射仪(XRD)对PA-GO的形貌和结构进行表征,结果表明,该材料具有膨松的多孔状结构,有利于对有机物的吸附和回收。将其用于对亚甲基蓝的吸附,研究了吸附时间、溶液初始浓度和温度对吸附效果的影响。研究表明,吸附在4.5h达到平衡,最大吸附量为92.7mg/g,且升高温度有利于PA-GO对亚甲基蓝的吸附。Langmuir等温模型能够较好地描述PA-GO对亚甲基蓝的吸附。     

负载纳米银/石墨烯复合物的海藻酸钠水凝胶薄膜的制备及应用

海藻酸钠(SA)是一种天然高分子聚合物,而纳米银(Ag)具有良好的抗菌性,因此利用二者制备的水凝胶敷料在生物医学领域具有广阔的应用前景。本文首先将Ag纳米颗粒负载于氧化石墨烯(GO)片表面得到Ag/石墨烯复合物(Ag-GO),然后再将其添加到SA中,通过溶胶-凝胶法获得负载Ag-GO的双层海藻酸钠水凝胶薄膜(Ag-GO/SA)。利用FTIR、XRD和SEM等技术对Ag-GO/SA的组成结构和微观形貌进行了表征,并评价了其溶胀性、抗菌性、力学、体外细胞毒性和体内伤口愈合能力等性能。结果表明Ag-GO/SA具有良好的溶胀性、力学强度和抗菌性等性能,与医用纱布相比,Ag-GO/SA可促进SD大鼠的伤口愈合,伤口愈合率高达98%,作为新型伤口敷料具有很大的应用潜力。      

Preparation of TiN-WN composite particles for selective adsorption of methylene blue dyes in water

This study synthesizes TiN-WN composite nanoparticles with a broad Ti molar ratio, i.e., f_Ti ranging from 0.18 to 0.94, by a facile urea-assisted nitridation route at 800 °C in flowing nitrogen atmosphere. The particles comprise mainly mixtures of TiN and WN nanocrystallites when f_Ti ≤ 0.80. The composites show a selective adsorption against methylene blue (MB) dyes in water; to which, the adsorption under dark situations reaches as much as 90% within 90 min duration when using an initial MB concentration of 10^?5 M. In comparison, the composites show virtually negligible adsorption to methyl orange dye. This selective adsorption stems partly from the electrostatic interaction since surface of the composite particles bears a negative net charge for the cationic MB molecules. In addition, the composite particles also render a moderate photocatalytic degradation to the MB molecules under visible light illuminations.     

Removal of methylene blue from water by cellulose/graphene oxide fibres

A novel and efficient cellulose/graphene oxide (CGO) fibre adsorbent was prepared by wet-spinning technique. The morphology and physicochemical properties of the CGO fibres were characterised by scanning electron microscope (SEM), Fourier transform infrared spectrometer, and thermo-gravimetric analysis. The equilibrium adsorption data were well fitted to the Langmuir models, and the adsorption capacity calculated from the Langmuir model reached 480.77 mg/g at 318 K. The adsorption kinetic studies revealed that pseudo-second-order model best describes the adsorption kinetic data. The thermodynamic parameters indicated that the adsorption was an endothermic and spontaneous process. Furthermore, the CGO fibre, which is very stable and easily separable, can be recycled with a dilute NaOH solution wash, retaining over 93% of the adsorption capacity after recycling three times.     

以氧化石墨烯为氧化介质制备石墨烯/聚苯胺导电复合材料

采用超声辅助Hummers法制得厚度约为1 nm的氧化石墨烯, 以其为氧化介质与苯胺反应合成了石墨烯/聚苯胺(RGO/PANI)导电复合材料。利用AFM、SEM、XRD和FTIR对反应所得产物进行了表征。结果表明: 苯胺在略高于室温的酸性水溶液中可以对氧化石墨烯(GO)进行还原, 而苯胺自身则被氧化石墨烯中大量的含氧基团氧化并发生聚合反应, 最终生成RGO/PANI导电复合材料, 当苯胺用量为1 mL, 氧化石墨烯用量为0.1 g, 在水浴温度为70 ℃下剧烈搅拌24 h时, 获得的RGO/PANI复合材料导电性最佳, 约为10 S/cm。     

C/海泡石复合吸附剂的水热法制备及其对水中亚甲基蓝的吸附研究

以蔗糖和天然海泡石为原材料,通过水热法制备了C/海泡石复合吸附剂,并采用X射线衍射分析(XRD)、红外吸收光谱(IR)和扫描电镜(SEM)对样品进行了表征。发现,蔗糖水热碳化后以无定形碳沉积在海泡石表面,使得海泡石表面含有C-H,C=O和C=C等有机官能团。考察该复合吸附剂对水中亚甲基蓝吸附行为的实验表明,C/海泡石复合吸附剂亲有机性明显提高,对亚甲基蓝的去除率与海泡石相比大幅度提高。其对亚甲基蓝的吸附行为符合Langmuir吸附模型。     

氧化石墨烯/再生水泥基复合材料的制备

基于建筑垃圾再生细骨料替代天然砂,进行氧化石墨烯(GO)改性再生水泥基复合材料的综合物理性能和水化机制研究。采用超声分散GO及振动搅拌制备再生水泥基复合材料,综合耐久性能测试结果表明:和不掺GO再生水泥基复合材料相比,添加0.03% GO改性7 d龄期强度的GO/再生水泥基复合材料抗折和抗压强度分别提高了16%和21%;添加0.02% GO改性的28 d龄期强度的GO/再生水泥基复合材料抗折和抗压分别提高了13.7%和13.6%。GO/再生水泥基复合材料龄期7 d耐候、50次冻融循环后力学性能均良好;氯离子含量皆小于0.06%。放射性检测结果表明:GO/再生水泥基复合材料内照射指数I_Ra和外照射指数I_r均属于A类建筑材料。通过XRD、TG-DTA、SEM等手段对GO/再生水泥基复合材料水化机制研究表明:GO促进了钙矾石(AFt)晶体的大量生成及胶凝孔中存在更多的自由水,且对后期氢氧化钙(CH)的产生有抑制作用,进而提高了GO/再生水泥基复合材料综合物理性能。