【摘 要】
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石墨烯新型碳纳材料特殊的二维结构和大的比表面积和好的机械性能使得其成为优良的吸附材料,在富集和分离污染物领域具有巨大的应用前景。而制约石墨烯应用的主要问题是其容
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石墨烯新型碳纳材料特殊的二维结构和大的比表面积和好的机械性能使得其成为优良的吸附材料,在富集和分离污染物领域具有巨大的应用前景。而制约石墨烯应用的主要问题是其容易在水中团聚,此外还面临着分离困难的问题。因此制备具有好的分散性和分离效果的石墨烯材料,必将大大促进其在水处理领域的应用。本项目拟合成一些磁性石墨烯材料应用于水中有机染料的吸附分离,考察一系列影响因素如pH等因素对上述染料在上述磁性石墨烯上吸附效果的影响。(1)壳聚糖包裹铁酸锌-氧化石墨烯复合材料(ZnFe2O4@CS/GO)去除水溶液中亚甲基蓝的研究。本实验通过将铁酸锌磁性材料外面包裹一层壳聚糖,然后将壳聚糖上的氨基与氧化石墨烯复合,最终制备得到磁性的氧化石墨烯复合材料(ZnFe2O4@CS/GO)。将得到的ZnFe2O4@CS/GO复合材料应用于水溶液中亚甲基蓝的吸附研究,考察吸附剂用量和温度等因素对吸附的影响。研究发现pH为碱性的条件下,ZnFe2O4@CS/GO对亚甲基蓝的吸附效果较好;吸附的反应动力学可以很好的被伪二阶动力学模型描述。(2)四氧化三铁-石墨烯-二氧化硅复合材料(G-Fe3O4-SiO2)对水溶液中甲基红的吸附研究。首先制备四氧化三铁-石墨烯复合材料(G-Fe3O4),然后再在G-Fe3v4表面包裹一层介孔SiO2材料,最终得到G-Fe3O4-SiO2纳米复合材料。将上述G-Fe3O4-SiO2材料应用于水溶液中甲基红的吸附研究,考察各种影响因素对吸附性能的影响。研究发现pH为酸性的条件下,G-Fe3O4-SiO2对甲基红的吸附效果较好;吸附的反应动力学数据可以很好的被伪二阶动力学模型拟合。G-Fe3O4-SiO2对甲基红有很好的吸附效果,可以预见上述G-Fe3O4-SiO2材料可以作为环保、经济的新型水处理材料应用于水溶液中染料的富集与去除。
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