本文主要研究内容
作者黄祺祺(2019)在《氧化石墨烯/层状双氢氧化物复合材料对水中重金属的去除研究》一文中研究指出:层状双氢氧化物(LDHs)和氧化石墨烯(GO)作为性能优异的纳米材料,两者在吸附方面表现出的优良特性和巨大潜力引起了人们的广泛关注。层状双氢氧化物,又称水滑石,是一种天然存在的黏土矿物,因为由金属阳离子层板和可交换的层间阴离子组成的特殊结构,对阴离子和金属阳离子都具有一定的吸附能力。氧化石墨烯作为一种氧化处理后的二维碳纳米材料,具有较大的比表面积和丰富的官能团,能够为污染物提供更多的吸附位点,也是重金属离子的理想吸附剂。本论文分别通过溶剂热法和共沉淀法合成并表征了磁性氧化石墨烯/水滑石和四氧化三铁@氧化石墨烯/水滑石复合材料,并进行静态批次吸附实验,研究其对水中Cu2+、Pb2+、Cd2+的吸附性能,具体结果如下:(1)采用一步溶剂热法制备了磁性氧化石墨烯/水滑石纳米复合材料(MGL),利用X射线衍射仪(XRD),傅里叶红外吸收光谱(FTIR),比表面积分析(BET),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),能谱仪(EDS),X射线光电子能谱(XPS)和振动样品磁强计(VSM)对材料进行了一系列表征,结果表明,制备的MGL不仅具有较强的磁性,而且有完整的晶型结构和粗糙的表面,比表面积为78.07 m2/g。通过静态批次吸附实验发现,MGL对水中Cu2+、Pb2+、Cd2+具有良好的吸附效果,最佳吸附条件为:用量0.07 g,振荡时间240 min,无需调节溶液pH(Pb2+:5.37,Cu2+:5.50,Cd2+:5.85)。吸附动力学数据均符合拟二级动力学,吸附等温线数据均符合Langmuir模型,对Cu2+、Pb2+、Cd2+的最大吸附量依次为:23.04 mg/g、192.3 mg/g、45.05 mg/g,吸附能力顺序为Pb2+>Cd2+>Cu2+。MGL对水中Cu2+、Pb2+、Cd2+的主要吸附机理是:(i)与材料表面含氧官能团的络合;(ii)在材料表面形成重金属氢氧化物或碳氧化物沉淀;(iii)Cu2+、Pb2+、Cd2+对Mg2+的同构置换。(2)利用共沉淀法合成了四氧化三铁@氧化石墨烯/水滑石纳米复合材料(Fe3O4@GL),并进行了XRD、FTIR、SEM、TEM、XPS表征。比较了LDH、氧化石墨烯/水滑石(GL)和Fe3O4@GL对Cu2+,Pb2+,Cd2+的吸附效果,实验结果显示,相较于单纯的LDH,复合材料GL和Fe3O4@GL都有较好的吸附效果,这其中GL的吸附效果又略高于Fe3O4@GL,但Fe3O4@GL能利用外加磁场实现吸附剂的快速分离,增加了吸附材料的实用性。两种材料的最佳吸附剂用量均为0.05 g且不需要调节溶液pH值,并在反应进行240 min时达到吸附平衡状态,吸附过程均符合拟二级动力学。在等温线研究中发现,GL和Fe3O4@GL对Cu2+,Cd2+的吸附等温线较符合Freundlich模型,而对Pb2+的吸附过程较符合Langmuir模型。GL和Fe3O4@GL对Cu2+、Pb2+、Cd2+的最大吸附容量分别为89.26 mg/g、227.0 mg/g、76.67 mg/g和80.72 mg/g、213.9 mg/g、70.26mg/g,其主要吸附机理是:(i)表面羟基基团与重金属离子的外表面络合;(ii)重金属离子与碳酸根离子生成表面PbCO3和CdCO3沉淀。
Abstract
ceng zhuang shuang qing yang hua wu (LDHs)he yang hua dan mo xi (GO)zuo wei xing neng you yi de na mi cai liao ,liang zhe zai xi fu fang mian biao xian chu de you liang te xing he ju da qian li yin qi le ren men de an fan guan zhu 。ceng zhuang shuang qing yang hua wu ,you chen shui hua dan ,shi yi chong tian ran cun zai de nian tu kuang wu ,yin wei you jin shu yang li zi ceng ban he ke jiao huan de ceng jian yin li zi zu cheng de te shu jie gou ,dui yin li zi he jin shu yang li zi dou ju you yi ding de xi fu neng li 。yang hua dan mo xi zuo wei yi chong yang hua chu li hou de er wei tan na mi cai liao ,ju you jiao da de bi biao mian ji he feng fu de guan neng tuan ,neng gou wei wu ran wu di gong geng duo de xi fu wei dian ,ye shi chong jin shu li zi de li xiang xi fu ji 。ben lun wen fen bie tong guo rong ji re fa he gong chen dian fa ge cheng bing biao zheng le ci xing yang hua dan mo xi /shui hua dan he si yang hua san tie @yang hua dan mo xi /shui hua dan fu ge cai liao ,bing jin hang jing tai pi ci xi fu shi yan ,yan jiu ji dui shui zhong Cu2+、Pb2+、Cd2+de xi fu xing neng ,ju ti jie guo ru xia :(1)cai yong yi bu rong ji re fa zhi bei le ci xing yang hua dan mo xi /shui hua dan na mi fu ge cai liao (MGL),li yong Xshe xian yan she yi (XRD),fu li xie gong wai xi shou guang pu (FTIR),bi biao mian ji fen xi (BET),sao miao dian zi xian wei jing (SEM),tou she dian zi xian wei jing (TEM),neng pu yi (EDS),Xshe xian guang dian zi neng pu (XPS)he zhen dong yang pin ci jiang ji (VSM)dui cai liao jin hang le yi ji lie biao zheng ,jie guo biao ming ,zhi bei de MGLbu jin ju you jiao jiang de ci xing ,er ju you wan zheng de jing xing jie gou he cu cao de biao mian ,bi biao mian ji wei 78.07 m2/g。tong guo jing tai pi ci xi fu shi yan fa xian ,MGLdui shui zhong Cu2+、Pb2+、Cd2+ju you liang hao de xi fu xiao guo ,zui jia xi fu tiao jian wei :yong liang 0.07 g,zhen dang shi jian 240 min,mo xu diao jie rong ye pH(Pb2+:5.37,Cu2+:5.50,Cd2+:5.85)。xi fu dong li xue shu ju jun fu ge ni er ji dong li xue ,xi fu deng wen xian shu ju jun fu ge Langmuirmo xing ,dui Cu2+、Pb2+、Cd2+de zui da xi fu liang yi ci wei :23.04 mg/g、192.3 mg/g、45.05 mg/g,xi fu neng li shun xu wei Pb2+>Cd2+>Cu2+。MGLdui shui zhong Cu2+、Pb2+、Cd2+de zhu yao xi fu ji li shi :(i)yu cai liao biao mian han yang guan neng tuan de lao ge ;(ii)zai cai liao biao mian xing cheng chong jin shu qing yang hua wu huo tan yang hua wu chen dian ;(iii)Cu2+、Pb2+、Cd2+dui Mg2+de tong gou zhi huan 。(2)li yong gong chen dian fa ge cheng le si yang hua san tie @yang hua dan mo xi /shui hua dan na mi fu ge cai liao (Fe3O4@GL),bing jin hang le XRD、FTIR、SEM、TEM、XPSbiao zheng 。bi jiao le LDH、yang hua dan mo xi /shui hua dan (GL)he Fe3O4@GLdui Cu2+,Pb2+,Cd2+de xi fu xiao guo ,shi yan jie guo xian shi ,xiang jiao yu chan chun de LDH,fu ge cai liao GLhe Fe3O4@GLdou you jiao hao de xi fu xiao guo ,zhe ji zhong GLde xi fu xiao guo you lve gao yu Fe3O4@GL,dan Fe3O4@GLneng li yong wai jia ci chang shi xian xi fu ji de kuai su fen li ,zeng jia le xi fu cai liao de shi yong xing 。liang chong cai liao de zui jia xi fu ji yong liang jun wei 0.05 gju bu xu yao diao jie rong ye pHzhi ,bing zai fan ying jin hang 240 minshi da dao xi fu ping heng zhuang tai ,xi fu guo cheng jun fu ge ni er ji dong li xue 。zai deng wen xian yan jiu zhong fa xian ,GLhe Fe3O4@GLdui Cu2+,Cd2+de xi fu deng wen xian jiao fu ge Freundlichmo xing ,er dui Pb2+de xi fu guo cheng jiao fu ge Langmuirmo xing 。GLhe Fe3O4@GLdui Cu2+、Pb2+、Cd2+de zui da xi fu rong liang fen bie wei 89.26 mg/g、227.0 mg/g、76.67 mg/ghe 80.72 mg/g、213.9 mg/g、70.26mg/g,ji zhu yao xi fu ji li shi :(i)biao mian qiang ji ji tuan yu chong jin shu li zi de wai biao mian lao ge ;(ii)chong jin shu li zi yu tan suan gen li zi sheng cheng biao mian PbCO3he CdCO3chen dian 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自济南大学的黄祺祺,发表于刊物济南大学2019-10-31论文,是一篇关于氧化石墨烯论文,层状双氢氧化物论文,吸附论文,重金属论文,吸附机理论文,济南大学2019-10-31论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自济南大学2019-10-31论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。
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