PSSMA修饰磁性氧化石墨烯对Pb2+、Cu2+ 的吸附性能

以氧化石墨烯(GO)、FeCl_3·6H_2O及聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)钠盐(PSSMA)为主要原料,通过简便一步溶剂热法制备了阴离子聚电解质修饰磁性氧化石墨烯(MGO@PSSMA),并将其用于水溶液中重金属Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附去除。采用FTIR、SEM、TEM、VSM和DLS对制备的MGO@PSSMA进行了表征。考察了溶液pH、吸附时间、溶液初始质量浓度对Pb~(2+)、Cu~(2+)在MGO@PSSMA及未经PSSMA修饰磁性氧化石墨烯(MGO)上吸附的影响。探讨了吸附等温过程、吸附动力学及吸附作用机理。结果表明:MGO表面引入PSSMA可有效增加其对Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附量。在pH=5,溶液初始质量浓度为300 mg/L时,MGO@PSSMA对Pb~(2+)和Cu~(2+)的实际吸附量达141.1和104.8 mg/g。当溶液初始质量浓度为150 mg/L时,MGO@PSSMA对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附平衡时间分别为2和1.5 min。MGO@PSSMA对Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附动力学及吸附等温数据分别符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温模型。使用乙二胺四乙酸(EDTA)和HCl可实现MGO@PSSMA的有效再生;通过外加磁场作用可实现MGO@PSSMA的回收再利用。     

氧化石墨烯基吸附剂吸附金属离子及有机污染物研究进展

综述了石墨烯和氧化石墨烯的理化性质和发展前景,从吸附重金属离子和有机染料的角度出发,概述了氧化石墨烯及其复合材料对Cu~(2+)、Pb~(2+)和MB的吸附效果及对金属离子和有机染料的吸附机理。最后针对全文研究进展做了总结同时对未来高效吸附剂的开发做了展望。     

磁性三乙烯四胺氧化石墨烯对Cu~(2+)的吸附行为

为了提高氧化石墨烯(GO)的吸附能力和分离效果,采用恒温搅拌法和水热法制备磁性三乙烯四胺氧化石墨烯(M-T-GO)复合吸附剂。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)测试方法对其进行表征,并对M-T-GO对Cu~(2+)的p H、吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学进行研究。结果表明,M-T-GO对Cu~(2+)的吸附符合二级反应动力学和Langmuir吸附等温式描述,吸附反应为自发吸热过程,饱和吸附量为245.09 mg·g-1,同时具有快速分离和易再生的优点。采用X射线光电子能谱(XPS)推测M-T-GO对Cu~(2+)的吸附机理,结果表明M-T-GO主要通过螯合作用和静电引力对Cu~(2+)进行吸附。     

磁性氧化石墨烯的制备及其对Pb~(2+)的吸附研究

采用一步共沉淀法,以FeCl_2·4H_2O、FeCl_3·6H_2O和氧化石墨烯为原料,在碱性条件下制备得到氧化石墨烯/四氧化三铁的磁性复合材料,通过红外、热质量和XRD等测试手段对复合材料的结构进行了表征,采用紫外分光光度计法进行了复合材料对Pb~(2+)溶液的吸附分离实验。结果表明,制备所得到的磁性氧化石墨烯复合材料对Pb~(2+)具有良好的吸附性能和磁性分离效果。     

磁性石墨烯泡沫的制备及对Cu~(2+)的吸附性能

以氧化石墨烯(GO)为前驱体,采用溶剂热法制备了磁性石墨烯泡沫(MGF)复合物(Fe3O4/GF)。用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)及振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征。测定了不同Cu~(2+)初始质量浓度、反应时间和温度下复合物对水溶液中Cu~(2+)的吸附性能。结果表明:Fe_3O_4成功复合到了石墨烯上且为三维泡沫结构;复合物对Cu~(2+)吸附量可达49.20 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型。磁性复合物可以借助外部磁场实现快速磁分离。     

壳聚糖-氢氧化铝复合材料吸附Cu~(2+)的动力学研究

实验以六水合氯化铝和壳聚糖为原料采用共沉淀法制备了壳聚糖-氢氧化铝复合材料,通过FTIR、TG对其结构和热稳定性进行了表征,并观测了其外观形态。实验研究了壳聚糖-氢氧化铝复合材料对水溶液中Cu~(2+)的吸附性能,探讨了Cu~(2+)不同浓度、吸附温度、吸附时间等反应条件对吸附性能的影响。实验结果表明,原料六水合氯化铝和壳聚糖质量配比为1∶3时,制备的壳聚糖-氢氧化铝复合材料吸附效果最好;Cu~(2+)浓度在(0~0.01)mol/L范围内吸附效果良好;平衡吸附时间为24 h;TG结果表明,壳聚糖-氢氧化铝复合材料的热稳定性增高,增高了40℃;吸附性能增强,增强了20%;壳聚糖-氢氧化铝复合材料对Cu~(2+)的吸附遵循准二级动力学模型。     

鸟粪石炭质黏土复合材料对废水中Cu的去除

使用一种沼液氮磷回收产物,鸟粪石炭质黏土复合材料(HMCC)对模拟废水中的Cu~(2+)离子进行钝化去除。结果表明,当溶液初始pH为5.0时,初始Cu~(2+)的质量浓度为60 mg/L,HMCC投加量为0.3 g/L时,其对Cu~(2+)的吸附量可达182.8 mg/g,对Cu~(2+)的去除率可达93.04%。HMCC对Cu~(2+)的吸附符合准2级动力学模型,吸附表现为化学吸附;HMCC对Cu~(2+)的吸附Langmuir等温吸附模型(R~20.997 0),吸附表现为单层吸附,在25℃下,其Langmuir拟合所得最大吸附量可达186.2 mg/g。HMCC对废水中Cu~(2+)的去除机制主要包括化学沉淀、离子交换、表面络合及络合沉淀等。其中以化学沉淀为主。     

纤维素/氧化石墨烯的制备及其对Pb~(2+)的吸附研究

利用Hummers法制备氧化石墨烯,再将纤维素和氧化石墨烯在超声环境下进行合成来制备复合材料,利用红外光谱(FIIR)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对其结构和形貌进行表征。根据吸附剂投加量、pH、时间、温度、初始浓度等影响因素进行正交实验。结果表明,复合材料对Pb~(2+)的去除率为93.25%,可以作为一种优良的吸附剂对水中Pb~(2+)进行有效处理。吸附过程可以用Freundlich吸附等温式描述,其相关的系数R~2为0.948 9,最大吸附容量为203.93 mg/g。重复使用5次后,纤维素/氧化石墨烯复合材料对水中Pb~(2+)的去除率仍在85%以上,表现出了良好的重复使用性。     

氧化石墨烯-壳聚糖复合材料对Cu~(2+)吸附性能的研究

通过将氧化石墨烯(GO)分散液和壳聚糖(CS)酸溶液进行复合制备得到一种氧化石墨烯-壳聚糖复合吸附剂,研究了溶液pH、吸附时间、吸附剂用量、含铜废水初始浓度对废水中Cu~(~(2+))的吸附性能的影响,确定了复合吸附剂对Cu~(~(2+))的最佳吸附条件。结果表明,复合材料在溶液pH=5.0,吸附时间(振荡)80min,吸附剂用量25g,含铜废水初始质量浓度10mg/L时,复合吸附剂对Cu~(~(2+))的吸附效果最佳,去除率为87.5%,对低浓度含铜废水有较好的处理效果。     

沉淀氧化法制备Fe_3O_4及对Cu~(2+)的吸附性能

本文利用沉淀氧化法合成Fe_3O_4粉末,研究反应温度、反应时间、碱用量对产物产量的影响,得出了最佳反应条件:反应温度80℃,反应时间40min,氢氧化钠的加入量150m L。此条件下得到的Fe_3O_4颗粒大小为2~3μm,表面光滑,粒径均匀,对Cu~(2+)的吸附量随初始浓度的增加而增加。当Cu~(2+)的初始浓度为300g·L~(-1)时,Fe_3O_4对Cu~(2+)的吸附量高达18.1mg·g~(-1)。     

功能化氧化石墨烯/纤维素共混复合材料对Pb~(2+)吸附性能的研究

采用改进的Hummers制备氧化石墨烯,对其进行功能化改性,制得功能化氧化石墨烯f-GO,再将功能化氧化石墨烯和纤维素共混,制备了具有较强吸附性能的功能化氧化石墨烯/纤维素复合材料(f-GO/CE)。以复合材料为载体,用静态法考察了pH值、吸附时间、初始浓度等因素对f-GO/CE吸附Pb~(2+)效果的影响。结果表明,吸附最适pH为6,吸附时间是150 min,最佳初始浓度为240 mg/L;同时f-GO/CE对Pb~(2+)的吸附行为符合Langmiur方程,吸附最大量可达到105mg/g,其对铅离子具有优异的吸附性能。     

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。     

磁性氧化石墨烯复合材料的制备及其对制革废水中Cr3+的吸附研究

以氧化石墨烯、FeCl_2·4H_2O和FeCl_3·6H_2O为实验原材料,通过碱性共沉淀法制备磁性氧化石墨烯复合材料(Fe-GO)。探究不同的投加量、pH、温度和吸附时间对Fe-GO吸附制革废水中Cr~(3+)的影响。结果表明:Fe-GO对Cr~(3+)吸附的最适宜条件为Fe-GO的投加量为30mg,温度为30℃,pH为5,吸附时间为120min。     

新型磁性氧化石墨烯的制备及其对Cd~(2+)的吸附性能

通过对改良Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)进行磁性负载得到一种磁性氧化石墨烯(MGO),并通过β-环糊精改性制备了一种功能化磁性氧化石墨烯(MGO/CD),研究了MGO/CD对水体中Cd~(2+)的吸附性能。通过形貌表征可以看出,GO被成功磁性负载,并接枝上了β-环糊精;磁强振动仪测试表明,MGO/CD的饱和磁化强度达到67. 55 emu/g,吸附材料的磁性能良好。吸附实验表明,在温度为303 K,吸附量随着pH的升高而增大,最高可达到193. 8 mg/g,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型与准二级动力学模型。外加磁场分离并重复利用5次,MGO/CD的吸附率依然稳定在93%以上,是一种对Cd~(2+)吸附性能优良的吸附剂。     

磁性氧化石墨烯材料的制备及其对重金属离子的吸附研究

采用一步共沉淀法,以FeCl_2·4H_2O、FeCl_3·6H_2O和氧化石墨烯为原料,在碱性条件下制备氧化石墨烯/四氧化三铁的磁性复合材料(MGO),考察pH、时间和吸附温度等对MGO吸附Cu⁽²⁺⁾的影响。结果表明,MGO对Cu(2+)的影响。结果表明,MGO对Cu⁽²⁺⁾的最佳吸附条件:20 mL浓度为200 mg/L、pH=5.5的Cu(2+)的最佳吸附条件:20 mL浓度为200 mg/L、pH=5.5的Cu⁽²⁺⁾溶液,加入MGO 20 mg,吸附温度30℃,吸附时间150min,最大吸附容量为61.4 mg/g,Cu(2+)溶液,加入MGO 20 mg,吸附温度30℃,吸附时间150min,最大吸附容量为61.4 mg/g,Cu⁽²⁺⁾的去除率为98.1%。MGO吸附Cu(2+)的去除率为98.1%。MGO吸附Cu⁽²⁺⁾符合准二级动力学模型。     

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。     

氧化石墨烯基吸附剂吸附金属离子及有机污染物研究进展

综述了石墨烯和氧化石墨烯的理化性质和发展前景,从吸附重金属离子和有机染料的角度出发,概述了氧化石墨烯及其复合材料对Cu⁽²⁺⁾、Pb(2+)、Pb⁽²⁺⁾和MB的吸附效果及对金属离子和有机染料的吸附机理。最后针对全文研究进展做了总结同时对未来高效吸附剂的开发做了展望。     

粉煤灰基地质聚合物制备及其对Cu~(2+)的吸附性能

为探讨地质聚合物的制备条件对其孔隙结构和吸附性能的影响,以粉煤灰为原料、水玻璃为碱激发剂,分别改变水玻璃模数、液固比、养护温度、养护时间制备地质聚合物,改变溶液的pH值、地质聚合物加入量、吸附时间、Cu~(2+)初始浓度进行Cu~(2+)吸附试验,采用N_2吸附法测量粉煤灰基地质聚合物的孔隙结构,并采用分光光度法分析粉煤灰基地质聚合物对Cu~(2+)的吸附效果。结果表明:不同条件下制备的地质聚合物,孔径主要分布在1~3 nm和70~110 nm;当液固比为0.9、养护温度80℃、养护时间3 d、水玻璃模数为1.4时,制备的地质聚合物比表面积最大,Cu~(2+)吸附量达46.3 mg/g;液固比为1.1时,地质聚合物中1.5~6.0 nm孔含量最高,Cu~(2+)吸附量为43.1 mg/g,养护温度对吸附效果的影响不大;随着养护时间的增加,地质聚合物对Cu~(2+)吸附量增加;地质聚合物对Cu~(2+)的单位吸附量与地质聚合物的比表面积有关,比表面积越大,吸附量越大。在Cu~(2+)溶液pH4的情况下,地质聚合物对铜离子的单位吸附量随p H值的降低而减少,其吸附等温线符合Freundlich吸附方程。     

活性炭对废水中Cu~(2+)、Ni~(2+)吸附性能的研究

研究了粉状活性炭对废水中Cu~(2+)、Ni~(2+)的吸附行为,考察了吸附剂投加量、pH、吸附时间等因素对活性炭吸附Cu~(2+)、Ni~(2+)的影响。试验结果表明:溶液pH和粉状活性炭投加量是影响金属离子吸附的重要因素,两种重金属的去除率均随活性炭投加量的增大而增加;当在pH值为7.5、吸附时间为60min、活性炭用量为6.0g/L、温度为25℃的最佳吸附条件下,Cu~(2+)、Ni~(2+)的去除率分别为86.60%和76.08%。     

半胱氨酸/石墨烯复合凝胶的制备及对Hg~(2+)吸附性质

三维石墨烯材料整合二维石墨烯片层形成三维互联的多孔贯通网状结构,具有多孔性、高活性比表面积和优良传质性能等特点。利用L-半胱氨酸做还原剂,制备了还原氧化石墨烯并构建了石墨烯三维网状结构水凝胶,作为汞离子吸附剂。实验结果表明,氧化石墨烯在L-半胱氨酸作用下得到还原,通过分子间π-π堆积以及半胱氨酸之间的交联作用形成水凝胶,同时半胱氨酸的存在增加了对重金属Hg~(2+)的吸附位点,对Hg~(2+)饱和吸附量可达到98 mg/g。