随着工业经济的快速发展,重金属污染已成为近几十年来最严重的环境问题之一。在环境中因为重金属的毒性和重金属的长期的残留性,它对生态环境和人类健康构成了极大的威胁。因此,如何有效地去除水中的重金属离子逐渐成为环境研究者关注的焦点。目前随着吸附、膜过滤、化学沉淀、电液交换等废水技术的发展,重金属废水的处理和净化工作取得了很大进展。在这些方法中,吸附以其操作简单、处理效率高、可回收性好等优点被认为是一种有前途的方法。Mxene被用作吸附剂来去除污水中的重金属离子。其具有优良的二维结构和含氧基团。而Mxene作为单一吸附剂,对金属离子的吸附能力相对有限,可能是由于吸附活性位点有限。海藻酸是一种从自然界中提取的天然吸附剂,其中存在着大量的羟基和羧基的,有优良的吸附性能,被大量用于污水处理,除去污水中的重金属离子。结合二者的优势特性,研究出一种新型的Mxene/海藻酸盐复合材料,用于去除废水中的铅和铜离子。本研究制备的Mxene/海藻酸盐复合材料不仅增强了铅和铜离子的螯合能力,还加速了离子的迁移效率。高吸附容量的优势结合,平衡时间短,使Mxene/海藻酸盐复合材料可以得到铅和铜的最大吸附容量分别是382.7和87.6mg/g,并在15min达到吸附平衡。氧化石墨烯是一种具有大比表面积和富氧官能团的二维纳米材料。与传统吸附剂相比,氧化石墨烯表面的羟基、羧基、环氧基等含氧官能团可以通过螯合作用与重金属离子结合,使氧化石墨烯成为一种有前途的吸附重金属的纳米材料。PAM聚丙烯酰胺是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一,聚丙烯酰胺良好的絮凝性能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,可以用作有效的絮凝剂。鉴于二者优质的化学特性,本研究将通过化学修饰把PAM接枝在氧化石墨烯上提高氧化石墨烯表面极性官能团的数量,形成了一种二维层状分子刷。合成氧化石墨烯二维分子刷对铜的最大吸附量为127.2 mg/g,铅最大吸附量为268.4 mg/g。此外,堆积的二维分子刷之间的空隙为重金属离子的扩散提供了快速通道。因此,氧化石墨烯基二维分子刷可以在60min内达到吸附平衡。这些结果表明,合成氧化石墨烯基二维分子刷是一种有前途的吸附剂,可以将重金属离子从水介质中分离出来。