氧化石墨烯基復合材料的制備及其去除水中重金屬離子的性能研究.pdf

1、氧化石墨是近年來關注度較高的碳材料之一。石墨經(jīng)氧化后，表層具有豐富的-COOH、-OH、-COH等含氧基團，氧化石墨的層間距相較于石墨也大大增加，這為功能膜材料及氧化石墨復合材料的合成提供基礎。由于氧化石墨優(yōu)異的物化性能，在電、催化劑、環(huán)保等方面都得到了廣泛的應用。在本論文中，采用修正的Hummers法，利用天然石墨的深層氧化，制備得到氧化石墨。單層的氧化石墨烯主要是通過氧化石墨超聲剝離后形成，將其分別用于合成GO-Al13、CoFe2

2、O4/GO、Fe/La-CTAB-GO復合材料，并采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、BET表征手法對其進行表征。最后將三種復合材料各自應用于去除溶液中的Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)，并采用原子吸收分光光度計（AAS）測定其吸附效果。
　　(1)GO-Al13復合材料層間距相比于石墨和氧化石墨都有較大增加，穩(wěn)定性也較好，可循環(huán)利用多次。首先對GO-Al13表征，再將其應用于溶液中Cd(Ⅱ)的去除。實驗結果表明：氧化石墨與

3、天然石墨相比層間距增加，表面極性基團大量出現(xiàn)。復合材料在去除水中Cd(Ⅱ)離子的效果也較好，60min內即可達到吸附平衡狀態(tài)。當聚合羥基鋁溶液的堿化度為2.4，最佳pH值為6.0時，將10mg吸附劑加入到溶液中，吸附率可高達99％。整個吸附去除過程符合準二級動力學方程和朗格繆爾吸附等溫方程。
　　(2)CoFe2O4/GO復合材料對Pb(Ⅱ)離子吸附的主要機制可能為靜電相互作用。對CoFe2O4/GO進行表征并將其應用于Pb(Ⅱ)

4、離子的吸附中，實驗結果表明：當Pb(Ⅱ)離子初始濃度為20mg/L，溶液pH值為6.0，吸附時間在120min時，效果即可達到最優(yōu)，可以達到99.2%，整個吸附重金屬離子的過程符合準二級動力學方程以及朗格繆爾吸附等溫方程，且吸附進程是自發(fā)并吸熱的過程。
　　(3)氧化石墨經(jīng) CTAB改性后，引入鐵、鑭離子合成Fe/La-CTAB-GO復合材料，將該復合材料應用于水中Cu(Ⅱ)的去除。實驗結果表明：當Cu(Ⅱ)離子初始濃度為10mg