石墨烯的功能化與結(jié)構(gòu)化及其染料吸附性能.pdf

1、石墨烯在室溫環(huán)境下可以穩(wěn)定存在，具有出色的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)及光學(xué)性能。石墨烯優(yōu)異的性能，使其在材料、能源、電子和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。石墨烯是理想的吸附介質(zhì)，具有高的理論比表面積(2630 m2g-1)和高的離域π電子系統(tǒng)。本課題的研究內(nèi)容如下：
　　(1)通過改性的Hummers方法制得了氧化石墨烯。然后，用硼氫化鈉、對(duì)氨基苯磺酸的重氮鹽和水合肼制備了相應(yīng)的磺化石墨烯?；腔┛梢杂行У胤稚⒃谒芤褐校瑫r(shí)又有效地保

2、留了石墨烯的基本結(jié)構(gòu)；通過冷凍-解凍法制備了磺化石墨烯/聚乙烯醇(SP)水凝膠?；腔┘{米片層可以顯著地提高聚乙烯醇凝膠的機(jī)械性能到最大拉伸強(qiáng)度37.34 kPa，提到了89.3％。SP凝膠對(duì)陽離子型染料亞甲基藍(lán)(MB)和孔雀石綠(MG)有特定的吸附作用，且pH和離子強(qiáng)度對(duì)SP凝膠吸附性能的影響并不大，這有利于S2P1凝膠的實(shí)際應(yīng)用。SP凝膠對(duì)染料吸附的等溫?zé)崃W(xué)符合Langmuir等溫模型，對(duì)染料吸附的動(dòng)力學(xué)符合偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。

3、所以，基于SG的SP凝膠能夠從陰離子型染料麗春紅2R(P2R)中成功地分離出陽離子型染料MB。
　　(2)通過改性的Hummers方法從原始的石墨合成了氧化石墨烯。不同氧化度的氧化石墨烯是通過調(diào)節(jié)高錳酸鉀的添加量來達(dá)到的。通過各種測試方法對(duì)不同氧化度的氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。同時(shí)考察了不同氧化度的氧化石墨烯對(duì)不同染料的吸附性能。GO2，GO3和GO5對(duì)MB和MG的吸附更符合Langnuir等溫吸附模型。同時(shí)，MB在不同氧