磁性介孔二氧化钛/氧化石墨烯复合材料的制备及其对Cd(Ⅱ)的吸附

以钛酸四丁酯、纳米四氧化三铁和氧化石墨烯(GO)为主要原料,通过化学沉积法和水热法合成了磁性介孔二氧化钛/氧化石墨烯(MTiO_2/GO)复合材料,并用其处理含Cd(Ⅱ)废水。采用了X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见漫反射光谱仪等手段对MTiO_2/GO进行结构表征,考察了GO含量、MTiO_2/GO投加量、溶液初始pH、反应时间和Cd(Ⅱ)初始浓度对MTiO_2/GO吸附Cd(Ⅱ)的影响,分析了吸附过程的动力学和等温线特征。结果表明,在GO质量分数为60wt%,MTiO_2/GO投加量为10 mg,pH为6和吸附时间为90 min的条件下,MTiO_2/GO对10 mg/L Cd(Ⅱ)的吸附效果最佳,吸附率为95.43%。吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型。经5次吸附-解吸后,Cd(Ⅱ)的吸附率仍高达91.85%,说明MTiO_2/GO具有较高的循环利用性能。     

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.     

GO/APT复合材料对水中Cd(II)的吸附研究

将氧化石墨烯(GO)与凹凸棒土(APT)通过插层化学的方法制备了氧化石墨烯/凹凸棒土(GO/APT)复合材料,并研究了其对水中Cd(II)的吸附性能,考察了pH值、温度、吸附时间和吸附剂的用量等因素对吸附性能的影响.研究结果表明:制备的GO/APT复合材料具有优异的吸附性能.在温度为298 K、pH值为7、t=24 h条件下,该复合材料对水中Cd(II)的最大吸附量为216.0 mg·g^-1,其吸附等温线符合Langmuir方程、吸附过程可用准1级动力学方程描述.吸附热力学研究表明该吸附过程属于自发吸热过程.与纯GO和APT粉末相比,GO/APT复合材料对水中的Cd(II)的吸附性能更好.     

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。     

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。     

MgCl2改性橘子皮对水溶液中镉镍的吸附性能

以橘子皮(OP)为原料通过MgCl2改性制备新型橘子皮吸附剂MgOP.考察溶液pH、固液比、温度、吸附时间和金属离子质量浓度对其从水溶液中吸附Cd2+和Ni2+的吸附性能的影响.采用扫描电镜及红外光谱仪对吸附剂进行表征.MgOP对2种金属离子的吸附率随pH和固液比的增大而增大;温度对吸附率的影响较小;吸附速度很快,能在20 min内达到吸附平衡.MgOP对Cd2+和Ni2+的吸附动力学均符合准二级动力学方程;MgOP对Cd2+和Ni2+的的Langmuir最大吸附量分别为125.47和44.58mg/g.     

壳聚糖对铬(Ⅲ)离子吸附作用的研究

研究了壳聚糖对铬(Ⅲ)离子的吸附性能,测定了吸附等温线和吸附动力学曲线.实验结果表明壳聚糖对铬(Ⅲ)离子有较强的吸附能力.吸附率受pH值影响较大.在此基础上,通过IR、UV、SEM等检测手段证实铬(Ⅲ)离子与壳聚糖之间发生了配位作用.     

固定化啤酒废酵母对Pb2+的吸附

用2 %海藻酸钠与1 %明胶混合为包埋剂固定啤酒酵母废菌体,研究固定化啤酒废酵母对Pb2 的吸附行为.利用原子吸收光谱法测定Pb2 含量.结果表明,固定化啤酒废酵母吸附Pb2 受吸附时间、吸附温度、溶液pH值、酵母添加量和Pb2 起始浓度等因素影响.实验确定了固定化啤酒废酵母对Pb2 的最佳吸附条件.即:pH为3.0～5.0,Pb2 浓度为100 mg·L-1,酵母添加量1.2 g·L-1,吸附温度25 ℃,吸附时间120 min.在一定的浓度范围内啤酒废酵母对Pb2 的吸附符合Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型,但符合Freundlich吸附模型的程度更优.     

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。     

高渗诱导的LYCD对H2O2和紫外线氧化损伤酵母细胞的保护作用

探讨了H2O2和紫外线诱导下，活性酵母细胞衍生物（LYCD）对酵母细胞氧化损伤的保护作用。在H2O2（10mmol／L）和紫外线（20W紫外灯下30cm处照射60s）氧化损伤酵母细胞模型中添加LYCD后，细胞存活率显著上升，且有剂量依赖性。LYCD提高了紫外线氧化损伤细胞上清液中谷胱甘肽（GSH）含量、超氧化物歧化酶（SOD）比活力和过氧化氢酶（CAT）比活力，降低了丙二醛（MDA）水平。     

氧化石墨烯对人肺腺癌细胞的毒性产生的剂量效应

氧化石墨烯(GO)具有比表面积大、亲水性、溶液分散性好等独特的理化性质,而日趋广泛应用在生物医学。目前,在其低剂量下暴露细胞的生物安全性方面的报道很少,本实验选取GO,并对其理化性质表征。制备成浓度为0μg/m L、2μg/m L、4μg/m L、8μg/m L、16μg/m L、32μg/m L使其暴露24 h在体外培养的人肺腺癌细胞A549,检测胞内超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT的活性,以及胞内的蛋白含量,荧光染色检测细胞产生的活性氧(ROS)的含量。MTT检测24 h、48 h、72 h细胞活性。结果表明,GO暴露24 h,8μg/m L对A549的活性具有最高促进作用。胞内SOD、CAT活性显著升高,蛋白含量增加,胞内ROS、MDA的含量降低。结论是GO对A549细胞活性具有双重性,低浓度下下调细胞内ROS,降低GO对A549的氧化损伤,从而提升细胞活性;高浓度下对细胞产生氧化损伤,抑制细胞活性。     

镉对鲫鱼肝过氧化氢酶活性的影响

采用生物毒性实验方法,研究了不同的ρCd2 对鲫鱼(C arassius aura tus)肝组织过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明,在实验剂量范围(ρCd2 =0~2.24 m g.L-1),低ρCd2 对鲫鱼CAT活性有不同程度的诱导作用,高ρCd2 对鲫鱼CAT活性有较明显的抑制作用,且其剂量效应呈现抛物线关系.     

绿色合成石墨烯对水体中镉离子的去除效果及其对大肠杆菌的毒性

以桉树叶提取液为还原剂,绿色合成还原氧化石墨烯(EL-rGO)去除水体中Cd²⁺.EL-rGO对40μmol·L^-1 Cd²⁺有较高的去除率,3 h达70.2%,远高于商业还原氧化石墨烯(C-rGO)5.38%的去除率.通过扫描电镜观察大肠杆菌形貌,并测定大肠杆菌的乳酸脱氢酶释放量、细胞内活性氧水平、死细胞与活细胞的比例,比较实验室制备的EL-rGO和购买的C-rGO对大肠杆菌的毒性.结果显示,两种还原氧化石墨烯(rGO)在1.0 mg·L^-1时均可破坏大肠杆菌细胞膜的完整性,造成细胞损伤,但二者毒性差别不大;在50.0 mg·L^-1时,EL-rGO毒性则相对略大,表明EL-rGO有一定的抑菌性.     

氧化石墨烯对藻类的毒性作用研究进展

文章总结了氧化石墨烯对一些藻的毒性影响,主要表现在对藻类生长的抑制,藻类细胞形态和细胞器等微观结构的改变,以及藻类细胞内叶绿素、蛋白质等活性物质含量的变化.分析了现阶段研究存在的问题,主要是不同实验环境氧化石墨烯理化性质的差异,氧化石墨烯与其他物质对藻的联合毒性探究的缺乏,在自然水体中氧化石墨烯性质的不稳定变化,并提出了对未来研究的展望.     

射频等离子体处理对氧化石墨烯的影响

分别使用氢气和氩气射频等离子体放电处理氧化石墨烯溶液,快速的对氧化石墨烯进行还原,同时得到了三维多孔的表面形貌。结果显示,还原性气体(氢气)对氧化石墨烯的还原程度高于惰性气体(氩气)对其的还原;通过改变射频等离子体的放电功率,表明放电功率越大,氧化石墨烯的还原程度越高。用射频等离子体还原氧化石墨烯,方法更有效且环境友好,处理后得到的三维多孔形貌的还原氧化石墨烯有望进一步应用于超级电容器、锂电池、传感器等领域。     

基于电化学还原氧化石墨烯/镍-镍氧化物的对羟基苯甲酸甲酯传感器的研究

采用电化学还原的方法制备了修饰电极,构建了电还原氧化石墨烯/镍-镍氧化物的化学传感器.通过拉曼（Raman）光谱、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对该传感器进行表征,利用差分脉冲伏安（DPV）法研究该传感器的电化学行为,制备的传感器显示了较好的对对羟基苯甲酸甲酯（MP）的电催化能力,可用于检测MP.在优化条件下,该传感器在5~60 μmol·L^-1范围内呈良好的线性关系,检出限为0.47 μmol·L^-1.该传感器重复性良好、灵敏度高,选择性和稳定性好,已成功地应用于化妆品中MP的检测,回收率在97%~109%之间.     

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。     

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.