殼聚糖季銨鹽改性石墨烯的制備及其吸附性能研究.pdf

1、石墨烯具有化學(xué)穩(wěn)定性好和比表面積大等特點(diǎn)，成為吸附應(yīng)用方面的研究熱點(diǎn)。而水溶性的殼聚糖季銨鹽呈陽離子，能通過靜電作用吸附廢水中的污染物。因此，本文結(jié)合石墨烯和殼聚糖季銨鹽兩者的優(yōu)勢(shì)，通過非共價(jià)靜電作用制備殼聚糖季銨鹽改性的石墨烯(HACC-RGO)，希望提高石墨烯在水溶液中的分散性、穩(wěn)定性，以及賦予石墨烯更好的吸附性能。
　　首先，殼聚糖季銨鹽(HACC)通過靜電作用與氧化石墨烯(GO)結(jié)合，然后利用水合肼還原得到HACC改性的石

2、墨烯(HACC-RGO)。采用紅外光譜、X射線衍射和掃描電子顯微鏡對(duì)HACC-RGO進(jìn)行結(jié)構(gòu)和形貌的表征，熱重測(cè)試分析改性劑HACC在HACC-RGO中的實(shí)際含量，Zeta電位分析儀對(duì)比不同改性石墨烯的Zeta電位值，并通過動(dòng)態(tài)光散射粒徑儀研究HACC-RGO在不同pH值溶劑中的分散性及粒徑大小。結(jié)果表明，HACC成功結(jié)合到石墨烯表面上并插入石墨烯片層間，HACC-RGO中HACC的含量隨著HACC用量的增大而增加，Zeta電位值也隨之

3、增加，而相應(yīng)HACC-RGO的粒徑減小。得到的HACC-RGO在pH為2-9的水溶液中均能穩(wěn)定分散。通過循環(huán)伏安法研究HACC-RGO的電化學(xué)性能，結(jié)果表明HACC-RGO具有較好的導(dǎo)電性。
　　然后，通過紫外可見分光光度法研究HACC-RGO粉末對(duì)甲基橙溶液的吸附效果，探討吸附時(shí)間、pH、溫度和吸附劑用量等因素對(duì)HACC-RGO吸附甲基橙的影響。結(jié)果表明，HACC-RGO對(duì)甲基橙的吸附率遠(yuǎn)高于RGO和HACC對(duì)甲基橙的吸附率。H

4、ACC-RGO吸附甲基橙8h可以達(dá)到平衡狀態(tài)，升高溫度有利于對(duì)甲基橙的吸附。HACC-RGO對(duì)甲基橙的吸附遵從準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)吸附模型，吸附速率主要受顆粒表面擴(kuò)散速度的影響，吸附過程更符合Freundlich等溫吸附模型，主要為物理吸附。
　　最后，基于HACC-RGO通過超聲分散在乙酸(0.2mol/L)溶液中的特點(diǎn)，通過微流控技術(shù)制備HACC-RGO/殼聚糖(CS)小球。采用X射線衍射、三維視頻顯微鏡、熱重分析和掃描電鏡對(duì)HACC