氧化石墨和Fe3O4-石墨烯在印染廢水處理中的應(yīng)用.pdf

1、石墨烯是最新發(fā)現(xiàn)的二維碳質(zhì)材料,因其大的比表面積,獨(dú)特的物理和化學(xué)性能,成為納米領(lǐng)域的一個(gè)新熱點(diǎn),在廢水處理方面具有廣闊的應(yīng)用前景。本文以氧化石墨為切入點(diǎn),深入探討了氧化石墨、氧化石墨烯及金屬氧化物-石墨烯復(fù)合物的制備以及在印染廢水處理方面的應(yīng)用研究。工作分為四個(gè)部分:
　　(1)氧化石墨對(duì)陽(yáng)離子染料的吸附性能研究
　　首次研究了以不同方法制備的氧化石墨及其剝離前后對(duì)染料的吸附性能,以亞甲基藍(lán)為研究對(duì)象,通過(guò)采用UV-Vis

2、吸收光譜跟蹤吸附過(guò)程及采用物理化學(xué)光譜技術(shù)對(duì)吸附前后的吸附劑進(jìn)行表征,我們發(fā)現(xiàn)氧化程度較高的氧化石墨對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附效果較好,超聲剝離后得到的氧化石墨烯以及劇烈攪拌對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附效果反而降低。20℃靜置條件下由改進(jìn)的Hummers法制備得到的氧化石墨對(duì)亞甲基藍(lán)顯示出最好的吸附效果高達(dá)751.9mg·g-1,而且直接以氧化石墨懸浮液進(jìn)行吸附試驗(yàn),無(wú)需進(jìn)行任何處理,可以迅速將染料脫色。本文同時(shí)也研究了溫度、pH等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)亞甲基藍(lán)在氧化石

3、墨上吸附效果的影響,及亞甲基藍(lán)在氧化石墨上吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫曲線(xiàn)。
　　(2)磁性Fe3O4/石墨烯(GE)的制備與表征
　　本文僅使用氨水、可溶性Fe(Ⅱ)及Fe(Ⅲ)鹽和氧化石墨烯為原料以共沉淀法制備磁性Fe3O4/GE納米催化劑復(fù)合材料,實(shí)現(xiàn)了Fe3O4納米顆粒生長(zhǎng)和氧化石墨烯還原同步進(jìn)行,并采用FT-IR、XRD、TEM及低溫氮吸附-脫附分析方法對(duì)Fe3O4/GE催化劑的物相、顆粒粒徑及比表面積進(jìn)行了表征。

4、　　(3)磁性Fe3O4/GE&H2O2Fenton體系的催化活性研究
　　在H2O2存在條件下,考察了Fe3O4/GE在加熱條件下對(duì)酸性紅RS的催化降解活性。對(duì)印染廢水催化降解研究表明,當(dāng)氧化石墨烯與Fe3O4的質(zhì)量比為1:10時(shí),反應(yīng)經(jīng)過(guò)150min,對(duì)酸性紅RS的降解率可達(dá)98.0％,且重復(fù)使用15次時(shí)對(duì)染料溶液的降解率仍保持在95.4%。
　　(4)磁性Fe3O4/GE&H2O2Photo-Fenton體系的催化活性