氧化石墨烯和石墨烯对离子型染料不同吸附性能研究

采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,将其采用水合肼还原获得石墨烯,以氧化石墨烯和石墨烯为吸附剂,分别采用透射电镜(TEM),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),拉曼光谱(RS)和X射线衍射光谱(XPS)对阴阳离子的不同吸附性能进行了分析表征.结果表明:两吸附剂对罗丹明B的吸附能力较甲基橙强,最大吸附容量分别为551.2 mg/g和476.2 mg/g,各吸附体系中的吸附行为都符合Langmuir等温吸附模型和二级动力学反应特征.     

氧化改性生物炭对水体中阳离子和阴离子染料的吸附研究

以HNO3和H2O2为改性剂,对玉米秸秆和甘蔗屑在不同温度下制备的生物炭进行改性。研究了氧化改性生物炭对水体中阳离子染料(MB)和阴离子染料(KN-R)的吸附效果。结果表明,氧化改性生物炭对染料的吸附效果与氧化剂的强度、染料性质和浓度、生物炭制备条件关系密切。HNO3氧化改性生物炭对阳离子染料和阴离子染料的吸附效果明显优于H2O2氧化改性生物炭;其中HN4YM和HN4GZ对阳离子染料各浓度均表现出极高的吸附效果;而HN8YM更适合处理中、低浓度的阴离子染料。再生实验结果一方面表明,KCl再生后的HN4YM和HN4GZ对阳离子染料仍保持极高的吸附效果;其去除效率占再生前90%,有很好的利用潜力,阳离子交换作用可能在吸附中发挥重要作用。HN8YM再生后对阴离子的吸附效果虽然只约占再生前的50%,但考虑到其制备简单且成本低廉,也可用于处理较低浓度阴离子染料,其吸附机制除与阴离子交换有关外,其他吸附机制也发挥了重要作用。     

氧化石墨烯对水溶液中中性红的吸附行为

研究了氧化石墨烯(GO)对水溶液中染料中性红的吸附性能.考察了GO浓度、吸附时间等因素对吸附效果的影响,探究了动力学及热力学吸附规律.结果表明,GO对中性红具有显著、快速的去除能力,最大饱和吸附量可达到约900 mg/g,该吸附过程可用准二级吸附速率方程进行描述.不同温度下的热力学参数研究表明GO对中性红的吸附过程符合Langmuir等温吸附方程式,是一个自发、放热、熵增的过程.     

磁性氧化石墨烯对有机染料的吸附降解实验设计

通过共沉淀法制备了易分离的磁性氧化石墨烯二维纳米吸附材料,并将其用于有机染料的清除,设计了一个综合性实验。所制备材料通过傅里叶变换红外光谱、热重量分析法、粉末X射线衍射和扫描电子显微分析的方法对其进行表征确认。所制备磁性氧化石墨烯对有机染料的吸附清除能力通过测试其对亚甲基蓝的吸附来表征,并引入芬顿体系来评估其降解及回收利用性能。该实验设计可提升本科学生对二维纳米吸附材料的应用认知和环境保护意识,同时为其将来的科学研究奠定一定的基础。     

吸附与电化学氧化联合处理染料废水的实验研究

采用大孔树脂吸附与电化学氧化联用技术处理了染料废水.考察了溶液pH值、吸附时间、树脂用量、电解时间、电解电压等因素对染料废水降解的影响.实验结果表明:大孔树脂选择性吸收了染料废水中的芳香族环类化合物,电解法对树脂吸附后的废水中残留的有机物去除有良好的选择性,反应速率快;整个系统扩大了对进水化学需氧量(COD)的适用范围,且总去除率可达99%,最终ρ(出水COD)小于0.10g/L.     

氧化石墨烯/膨润土吸附U（VI）的性能

摘要：以氧化石墨烯（GO）、膨润土（Bent）为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,利用超声混合法合成了氧化石墨烯/膨润土复合材料（GO/Bent）。通过静态吸附试验,探讨了pH、投加量、吸附时间、初始浓度对GO/Bent吸附U（VI）的影响。试验结果表明,当pH值为6,GO/Bent投加量为0.2g/L,U（VI）的初始浓度为10mg/L,吸附效果达到最好,吸附过程符合Langmuir等温模型和准二级动力学方程。XRD、SEM、EDS分析表明,GO/Bent合成成功,活性位点丰富,离子交换参与了吸附反应。     

氧化石墨烯/海藻酸钙复合纤维对水溶液中亚甲基蓝的吸附研究

采用湿法纺丝法制得氧化石墨烯/海藻酸钙复合纤维。研究了接触时间、溶液pH值和温度对复合材料吸附亚甲基蓝性能的影响。在室温下,初始质量浓度为80mg/L氧化石墨烯/海藻酸钙复合纤维对亚甲基蓝的吸附量可达114.9mg/g。采用Langmuir和Freun-dlich模型对等温吸附数据进行拟合发现,等温吸附数据更符合Freundlich模型。动力学研究表明吸附过程符合准二级模型。     

天然辉沸石对染料废水静态吸附性能研究

本文以天然辉沸石为吸附剂,研究了对墨水废水中染料的静态吸附行为。结果表明：沸石用量、废水pH和反应温度对吸附均有影响。沸石对染料吸附量随着投加量的增加而降低,去除率则相反;pH越小越有利染料的吸附,pH=1时吸附效果最好,当pH〉7时,废水中则出现沉淀,水质改变;吸附量随着温度升高而降低,说明辉沸石对染料的吸附属于放热反应。此外本文还用Fre-undlich公式对吸附等温线进行拟合,从拟合结果来看：辉沸石对墨水废水中染料的吸附很好地符合Freundlich公式。     

环境阴离子与胡敏酸对铀在氧化石墨烯上的吸附影响研究

利用批实验方法,研究CO_3~(2-)、HPO_4~(2-)、SO_4~(2-)、Cl~-和腐殖酸(HA)对U(Ⅵ)在氧化石墨烯(GO)上吸附的影响。结果表明U(Ⅵ)在GO上的吸附强烈地受pH值影响。体系中CO_3~(2-)会与U(Ⅵ)离子相互配合生成可溶性配合物,使U(Ⅵ)离子在GO的吸附降低。HPO_4~(2-)会与GO以及铀酰离子络合产生三相配合物,从而对吸附有促进作用。SO_4~(2-)在吸附体系中与U(Ⅵ)离子在GO表面的吸附位点上产生竞争,并在低浓度时与铀酰络合形成可溶性络合物抑制了U(Ⅵ)在GO上的吸附。Cl~-对U(Ⅵ)离子吸附无显著影响。HA对U(Ⅵ)离子在pH<7.0时在GOs上的吸附有促进作用,而在碱性条件下有抑制作用。不同的吸附影响归因于环境离子与U(Ⅵ)的络合,以及与GOs结合能力有关。     

废弃雪虾壳对染料的吸附行为

讨论吸附时间、温度、pH值、转速和离子浓度等对废弃雪虾壳吸附染料的影响,并探讨其等温吸附模型.结果表明:雪虾壳对染料的吸附随着转速的增大而增加,最佳吸附温度为40℃,吸附平衡时间为60min;雪虾壳对阳离子染料的吸附随着pH值增大及离子浓度的减小而增大,而对阴离子染料的吸附则随着离子浓度的增大而增大,pH值的变化对吸附影响不大等.温吸附模型拟合结果表明:雪虾壳对结晶紫和孔雀石绿的吸附为线性等温吸附,对碱性品红为Freundlich型等温吸附,对酸性黄的吸附为Langmuir型等温吸附.     

多孔纤维状氧化铁的制备及其对染料的吸附特性研究

皮胶原纤维具有特殊的纤维状结构和化学反应特性.以皮胶原纤维为模板,将三价铁负载在胶原纤维上,再经550℃高温煅烧制得多孔氧化铁吸附材料,并以罗丹明B、酸性嫩黄G为吸附对象考察了其对水体中染料的吸附性能.研究表明,多孔纤维状氧化铁对阴离子染料酸性嫩黄G有明显的吸附作用,但对阳离子染料罗丹明B难以产生有效的吸附.在酸性嫩黄G的最适吸附pH=3.0和T=303 K的条件下,0.05 g的多孔纤维状氧化铁对初始质量浓度为400 mg/L的酸性嫩黄G的最大吸附量可达174.17 mg/g.在303~323 K范围内,温度变化对酸性嫩黄G的吸附有明显的影响,随着温度的升高,酸性嫩黄G的吸附量增大,吸附平衡符合Langmuir方程;吸附动力学数据表明,该吸附材料对酸性嫩黄G的吸附动力学符合拟二级速度方程;在对多孔纤维状氧化铁进行解吸—再吸附实验后发现,该吸附材料的再生性能十分优良,可重复使用.     

羧基化氧化石墨烯对活性炭超电容性能的影响

为了提高活性炭的超电容性能,可以利用表面含有丰富官能团的氧化石墨烯(GO)进行复合改性,而环氧基会导致GO平面上离域π键的弯曲变形,可以通过柠檬酸油浴法让环氧基发生开环反应并使GO与超电容活性炭(AC)充分交联,形成稳定整体结构.结果 表明:以250℃热处理的AC-GO所形成的化学交联结构具有良好的循环性能,在水系电解质中经过10000次循环后容量仍保持97.8％.开环作用也使得GO上的羟基和羧基等亲水基含量有所提高,这些基团能提供额外的赝电容,在1 A/g的电流密度下保持了225 F/g的电容.可见通过对GO表面官能团改性复合,能优化炭材料电容性能.     

离子强度与温度对大孔树脂吸附红霉素A的影响

通过间歇实验,研究了温度与离子强度(NaCl)对大孔树脂吸附红霉素A过程的影响。结果表明:SP825大孔树脂对红霉素A的平衡吸附量最大,符合Langmiur等温吸附方程。升高温度和提高离子强度有利于红霉素A的吸附。同时,计算了红霉素A在SP825上的吉布斯自由能变、吸附焓变与吸附熵变,表明吸附过程为吸热的物理吸附。此外,采用液膜与粒内扩散模型较好地拟合了吸附动力学数据,并计算得到了液膜扩散系数kf和孔内扩散系数Dp。结合这些动力学与热力学参数,初步解释了离子强度与温度对吸附过程的影响。     

氧化石墨烯制备及其结构表征

本文以不同类型的石墨为原料,采用密闭氧化法制备了氧化石墨,并通过超声剥离得到氧化石墨烯,利用氨肼还原法将氧化石墨烯还原得到石墨烯。讨论了不同类型石墨原料对所制备氧化石墨烯微观形貌的影响,并且利用高分辨率扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对所制备的氧化石墨烯和石墨烯进行了结构表征,结果表明,在以不同类型石墨为原料所制备的氧化石墨烯中,50目天然鳞片制备的氧化石墨烯的微观形貌最好,呈波浪褶皱状。     

氧化锌光催化降解六种可溶性染料的研究

以分析纯ZnO为光催化剂,对活性黄X6G,碱性红,活性红X3B,碱性紫5BN,活性兰XBR,碱性绿等6种可溶性染料进行了光催化降解研究,实验结果表明,分析纯ZnO对染料溶液的脱色效果较好,其光催化反应属动力学一级反应。     

甲烷在石墨烯与活性炭上的吸附平衡

］为研制ANG新型碳基吸附剂,分别选用比表面积为2074 m2·g-1的椰壳活性炭SAC-02和345 m2·g-1的石墨烯,在温度区间263~313 K、压力范围0~6 MPa,依据容积法的原理测试了甲烷在其上的吸附平衡数据,并由吸附等温线和等量吸附热的比较,分析了甲烷在两吸附剂上吸附平衡.结果表明:甲烷在活性炭上的过剩吸附等温线为典型的Ⅰ型,而石墨烯上在压力2 MPa以下为Ⅰ型,2~6 MPa之间吸附量与压力接近线性关系.在273 K和6 MPa时,甲烷在石墨烯上吸附量为4.6 mmol·g-1,活性炭的吸附量为11.2 mmol·g-1;甲烷在石墨烯和活性炭上的等量吸附热分别为14.32 kJ·mol-1~2.66 kJ·mol-1和13.99 kJ·mol-1~17.57 kJ·mol-1,石墨烯表面对甲烷分子作用能强     

氧化石墨烯尺寸分级及细胞毒性研究进展

氧化石墨烯（graphene oxide, GO）是一种化学改性的石墨烯材料。作为化学法制备石墨烯的前驱产物,GO具有石墨烯固有的优异性能外,大量含氧官能团的存在还使其表现出两亲性,例如在诸多溶剂（尤其是水）中分散性能良好。不同尺寸的GO应用于不同领域。大尺寸GO因其结构完整,适用于于制备导电薄膜和整料。小尺寸GO因其优异的生物相容性和生物活性,常应用于生物医学领域。制备不同尺寸级别的GO,使其在不同领域中的应用发挥更好的作用很有必要。简单介绍了GO的制备方法及结构特性,重点总结了影响GO尺寸的因素、GO的尺寸分级方法以及GO细胞毒性的尺寸效应。     

石墨烯修饰离子液体电极制备癌胚抗原免疫传感器

以离子液体1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐为黏合剂制备了碳糊电极.利用石墨烯和金纳米修饰碳糊电极,通过金纳米的吸附能力将癌胚抗体修饰到电极表面制成免疫传感器,用于癌胚抗原的灵敏测定.利用循环伏安法对传感器进行了表征.结果表明,修饰电极显著地促进了电子在电极表面的传递速度,提高了方法的检测灵敏度.在优化条件下,峰电流变化值与癌胚抗原的浓度在0.5～5.0μg/L和5.0～120.0μg/L范围内呈良好的线性关系.信噪比等于3时,癌胚抗原的检出限为0.05μg/L.新方法被应用于人血清样品分析.     

氧化石墨烯-壳聚糖复合材料对甲烯蓝的吸附动力学

氧化石墨烯-壳聚糖复合材料(graphene oxide-chitosan composite, GO-CS) 可用于清除阳离子染料, 具有吸附量大、易于分离等优点. 对GO-CS吸附阳离子染料甲烯蓝的动力学进行了研究, 结果显示, GO-CS对甲烯蓝的吸附符合二级动力学模型. 颗粒内扩散模型分析表明, GO-CS 吸附甲烯蓝的扩散机制包括颗粒内扩散和表面扩散.此外, 还发现GO-CS 对甲烯蓝的吸附量受pH 值和离子强度的影响, 较高的pH 值和离子强度有利于提高吸附量.