本文主要研究内容
作者丁月玲（2019）在《功能化石墨烯气凝胶对有机染料和重金属离子的吸附性能研究》一文中研究指出：有机染料和重金属离子是水中污染物的主要组成部分,目前已经严重威胁到人类的健康和生态的平衡。石墨烯气凝胶(graphene aerogel,GA)是一种三维宏观材料,由于高比表面积、高孔隙率的优异特性被认为是最具潜力的吸附剂之一。然而GA的三维结构容易坍塌,可能会造成水环境的二次污染,在很大程度上降低了GA的吸附效果和可回收利用性。因此,如何提高GA的结构稳定性和吸附效率是目前研究的重点。本文采用一步水热法和冷冻干燥法制备了功能化石墨烯气凝胶(PVA-N/GA)。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、全自动比表面积仪(BET)、紫外吸收光谱(UV-Vis)等方法对样品进行了结构表征,考察了不同条件(溶液初始浓度、吸附剂用量、溶液pH、吸附时间、温度)下PVA-N/GA对亚甲基蓝(MB),甲基橙(MO)和重金属离子(Cr(VI))吸附性能的影响和吸附机理,并分析了样品的循环性能。具体的内容和结论如下:(1)以氧化石墨烯(graphene oxide,GO)为前驱体,尿素为氮源,聚乙烯醇(PVA)为交联剂,制备了具有三维多孔结构的PVA-N/GA。氮元素和交联剂的成功加入有效的防止了石墨烯片层的堆积,加强了PVA-N/GA的结构稳定性,提供了较多的吸附位点,为污染物的有效捕捉提供了可能。(2)PVA-N/GA对有机染料MB和MO的吸附性能研究。结果表明:在25℃,pH分别为8和2,溶液浓度为20 mg/L,添加5 mg吸附剂的条件下,对MB和MO的吸附效果最好,并且在4 h后达到吸附平衡,最大吸附容量分别为236.83 mg/g和192.57 mg/g。吸附动力学均符合准二阶动力学模型,吸附等温线分别符合朗缪尔和弗伦德里希模型,吸附热力学说明吸附过程是吸热自发进行的;通过吸附机理分析得知PVA-N/GA对有机染料的去除能力主要取决于它们之间的静电力和π-π键作用。(3)PVA-N/GA对Cr(VI)的吸附性能研究。结果表明:在溶液浓度为25℃,20 mg/L,添加5 mg吸附剂,pH=2的条件下,PVA-N/GA对Cr(VI)的吸附最佳,4 h后吸附平衡,且最大吸附量达到176.13 mg/g。PVA-N/GA对Cr(VI)的吸附行为符合准二阶动力学和朗缪尔等温线模型,且吸附是吸热自发进行的。基于吸附结果可推断:PVA-N/GA对重金属离子的吸附归因于静电力和氢键作用。(4)对吸附后的PVA-N/GA进行了循环能力测试。结果表明:PVA-N/GA在吸附前后结构无明显变化;EDS、XRD、FTIR、Raman、XPS等结果证明PVA-N/GA与吸附质之间发生了相互作用。负重实验表明PVA-N/GA具有良好的机械性能。经过5次循环吸附后,PVA-N/GA对MB、MO和Cr(VI)的去除率仍达到98.66%、94.95%,73.87%,表现出良好的循环性能。因此,PVA-N/GA成为有效处理水污染的候选者。
Abstract
you ji ran liao he chong jin shu li zi shi shui zhong wu ran wu de zhu yao zu cheng bu fen ,mu qian yi jing yan chong wei xie dao ren lei de jian kang he sheng tai de ping heng 。dan mo xi qi ning jiao (graphene aerogel,GA)shi yi chong san wei hong guan cai liao ,you yu gao bi biao mian ji 、gao kong xi lv de you yi te xing bei ren wei shi zui ju qian li de xi fu ji zhi yi 。ran er GAde san wei jie gou rong yi tan ta ,ke neng hui zao cheng shui huan jing de er ci wu ran ,zai hen da cheng du shang jiang di le GAde xi fu xiao guo he ke hui shou li yong xing 。yin ci ,ru he di gao GAde jie gou wen ding xing he xi fu xiao lv shi mu qian yan jiu de chong dian 。ben wen cai yong yi bu shui re fa he leng dong gan zao fa zhi bei le gong neng hua dan mo xi qi ning jiao (PVA-N/GA)。yong sao miao dian zi xian wei jing (SEM)、Xshe xian yan she yi (XRD)、fu li xie gong wai guang pu yi (FTIR)、la man guang pu (Raman)、Xshe xian guang dian zi neng pu (XPS)、quan zi dong bi biao mian ji yi (BET)、zi wai xi shou guang pu (UV-Vis)deng fang fa dui yang pin jin hang le jie gou biao zheng ,kao cha le bu tong tiao jian (rong ye chu shi nong du 、xi fu ji yong liang 、rong ye pH、xi fu shi jian 、wen du )xia PVA-N/GAdui ya jia ji lan (MB),jia ji cheng (MO)he chong jin shu li zi (Cr(VI))xi fu xing neng de ying xiang he xi fu ji li ,bing fen xi le yang pin de xun huan xing neng 。ju ti de nei rong he jie lun ru xia :(1)yi yang hua dan mo xi (graphene oxide,GO)wei qian qu ti ,niao su wei dan yuan ,ju yi xi chun (PVA)wei jiao lian ji ,zhi bei le ju you san wei duo kong jie gou de PVA-N/GA。dan yuan su he jiao lian ji de cheng gong jia ru you xiao de fang zhi le dan mo xi pian ceng de dui ji ,jia jiang le PVA-N/GAde jie gou wen ding xing ,di gong le jiao duo de xi fu wei dian ,wei wu ran wu de you xiao bu zhuo di gong le ke neng 。(2)PVA-N/GAdui you ji ran liao MBhe MOde xi fu xing neng yan jiu 。jie guo biao ming :zai 25℃,pHfen bie wei 8he 2,rong ye nong du wei 20 mg/L,tian jia 5 mgxi fu ji de tiao jian xia ,dui MBhe MOde xi fu xiao guo zui hao ,bing ju zai 4 hhou da dao xi fu ping heng ,zui da xi fu rong liang fen bie wei 236.83 mg/ghe 192.57 mg/g。xi fu dong li xue jun fu ge zhun er jie dong li xue mo xing ,xi fu deng wen xian fen bie fu ge lang miao er he fu lun de li xi mo xing ,xi fu re li xue shui ming xi fu guo cheng shi xi re zi fa jin hang de ;tong guo xi fu ji li fen xi de zhi PVA-N/GAdui you ji ran liao de qu chu neng li zhu yao qu jue yu ta men zhi jian de jing dian li he π-πjian zuo yong 。(3)PVA-N/GAdui Cr(VI)de xi fu xing neng yan jiu 。jie guo biao ming :zai rong ye nong du wei 25℃,20 mg/L,tian jia 5 mgxi fu ji ,pH=2de tiao jian xia ,PVA-N/GAdui Cr(VI)de xi fu zui jia ,4 hhou xi fu ping heng ,ju zui da xi fu liang da dao 176.13 mg/g。PVA-N/GAdui Cr(VI)de xi fu hang wei fu ge zhun er jie dong li xue he lang miao er deng wen xian mo xing ,ju xi fu shi xi re zi fa jin hang de 。ji yu xi fu jie guo ke tui duan :PVA-N/GAdui chong jin shu li zi de xi fu gui yin yu jing dian li he qing jian zuo yong 。(4)dui xi fu hou de PVA-N/GAjin hang le xun huan neng li ce shi 。jie guo biao ming :PVA-N/GAzai xi fu qian hou jie gou mo ming xian bian hua ;EDS、XRD、FTIR、Raman、XPSdeng jie guo zheng ming PVA-N/GAyu xi fu zhi zhi jian fa sheng le xiang hu zuo yong 。fu chong shi yan biao ming PVA-N/GAju you liang hao de ji xie xing neng 。jing guo 5ci xun huan xi fu hou ,PVA-N/GAdui MB、MOhe Cr(VI)de qu chu lv reng da dao 98.66%、94.95%,73.87%,biao xian chu liang hao de xun huan xing neng 。yin ci ,PVA-N/GAcheng wei you xiao chu li shui wu ran de hou shua zhe 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的丁月玲，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于石墨烯气凝胶论文,有机染料论文,重金属离子论文,吸附论文,循环利用论文,太原理工大学2019-07-26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，资料来自太原理工大学2019-07-26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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