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1.
氧化石墨烯对亚甲基蓝和铜离子的共吸附行为研究   总被引:6,自引:4,他引:2       下载免费PDF全文
氧化石墨烯(GO)具有高比表面积和丰富的含氧官能团,表面存在着大量的吸附点位,被认为是去除水体污染物的高效吸附剂,而其在有机物-重金属复合污染环境中的吸附行为却鲜有报道.因此,本文采用改良Hummers法制备出GO,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)和X射线衍射(XRD)等物理表征方法对GO的形貌结构和表面官能团进行了表征.随后,侧重研究了GO对有机物及重金属污染物的单独和共吸附行为,选取亚甲基蓝(MB)与Cu(Ⅱ)作为复合污染水体的特征污染物,探讨了不同浓度Cu(Ⅱ)对MB及不同浓度MB对Cu(Ⅱ)的吸附性能的影响.结果表明,不同类型的污染物单独存在时,GO对MB和Cu(Ⅱ)的吸附量分别为29.13和424.16 mg·g-1;而当上述两种污染物共存时,GO对MB和Cu(Ⅱ)的吸附性能均明显下降,这说明MB与Cu(Ⅱ)在GO表面的吸附点位存在着竞争吸附关系,并且MB对Cu(Ⅱ)吸附的抑制作用明显高于Cu(Ⅱ)对MB吸附的影响.  相似文献
2.
采用一步溶剂热法制备磁性氧化石墨烯/壳聚糖三元复合材料(GO/CS/Fe3O4).复合材料的表征结果显示,GO/CS/Fe3O4含有丰富含氧官能团,氧化石墨烯片层上均匀负载四氧化三铁磁性粒子,分散到水中的磁性复合材料在外加磁场的作用下,具有良好的磁分离效果.选择磺胺嘧啶为目标污染物考察复合材料吸附性能.结果表明,吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,在295、303、313 K温度下最大吸附量分别为53.30、60.56、79.23 mg·g-1,吸附热力学参数表明GO/CS/Fe3O4对磺胺嘧啶的吸附是以物理吸附为主的自发吸热反应.通过不同pH条件下吸附量和Zeta电位分析吸附机理,证明π-π电子共轭效应及静电吸附是复合材料吸附磺胺嘧啶过程中的主导作用力.  相似文献
3.
张丽  罗汉金  方伟  冯林强 《环境科学学报》2016,36(11):3977-3985
以氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS)为前体物,以乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为表面改性剂,制备了一种新型改性氧化石墨烯/壳聚糖功能材料(GEC),并将此材料作为吸附剂用于水中刚果红的吸附去除,探讨了时间、pH值、吸附剂投加量、温度及初始浓度对GEC吸附去除刚果红的影响.结果表明,GEC对水中刚果红具备良好的吸附能力,且在pH=2~12的范围内都具有较佳的吸附效果.GEC对刚果红的吸附动力学可以较好地用伪二级动力学模型进行描述,其吸附数据可应用Langmuir吸附等温模型进行拟合,其吸附过程是自发的吸热反应过程.根据Langmuir模型计算得到GEC室温条件下最大吸附量为175.43 mg·g-1.用2 mol·L-1NaOH溶液在60℃水浴条件下对GEC进行脱附再生实验,在重复循环利用6次后,GEC对刚果红的吸附量仅下降了5.89%,刚果红的去除率仍保持在88%以上.以上结果表明,GEC适合作为一种有效的吸附剂去除水中刚果红.  相似文献
4.
Graphene oxide(GO)displays promising properties for biomedical applications including drug delivery and cancer therapeutics.However,GO exposure also raises safety concerns such as potential side effects on health.Here,the biological effects of GO suspended in phosphate buffered saline(PBS)with or without 1% nonionic surfactant Tween 80 were investigated.Based on the ex vivo experiments,Tween 80 significantly affected the interaction between GO and peripheral blood from mice.GO suspension in PBS tended to provoke the aggregation of diluted blood cells,which could be prevented by the addition of Tween 80.After intravenous administration,GO suspension with or without 1% Tween 80 was quickly eliminated by the mononuclear phagocyte system.Nevertheless,GO suspension without Tween 80 showed greater accumulation in lungs than that containing 1% Tween 80.In contrast,less GO was found in livers for GO suspension compared to Tween 80 assisted GO suspension.Organs including hearts,livers,lungs,spleens,kidneys,brains,and testes did not reveal histological alterations.The indexes of peripheral blood showed no change upon GO exposure.Our results together demonstrated that Tween 80 could greatly alter GO’s biological performance and determine the pattern of its biodistribution in mice.  相似文献
5.
李洁  肖琳 《环境科学》2016,37(10):3850-3857
本研究合成了一种新型高效的去除铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的氧化石墨烯/季铵盐聚乙烯亚胺(GO/QPEI)纳米复合材料. GO/QPEI在pH为4~10的条件下都具有高效去除M. aeruginosa的能力,其去除能力在2 min内可达96%以上. GO/QPEI对微囊藻的吸附更符合Freundlich方程,最大吸附量为5.58×1011 cells·mg-1. 吸附动力学表明GO/QPEI的假二级吸附反应. GO纳米片和QPEI的协同效应是其高效去除微囊藻的主要机制.  相似文献
6.
将桉树叶提取液绿色还原氧化石墨烯(G-rGO)电极和微生物还原氧化石墨烯(B-rGO)电极依次作为微生物燃料电池(MFC)阳极,采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对所制备的电极进行表征,并采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对比2种电极的电化学性能.结果发现,G-rGO阳极的内阻为243.87 Ω,应用于MFC时最大功率密度和最大输出电压分别为18.77 W·m-3和760 mV,对照组B-rGO电极的内阻为299.11 Ω,将其应用于MFC时最大功率密度和最大输出电压分别为13.16 W·m-3和635 mV,对照组未修饰阳极的内阻为375.21 Ω,最大功率密度和最大输出电压分别为8.97 W·m-3和480 mV.研究表明,G-rGO电极电阻更小,导电性能更优越.  相似文献
7.
耿旭  杨明 《环境科学学报》2017,37(9):3381-3389
将壳聚糖(CTS)、氧化石墨烯(GO)、3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)交联制得巯基改性壳聚糖-氧化石墨复合材料(SFCG).采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、元素分析仪对改性前后和吸附前后的材料进行表征.研究吸附剂投加量、温度、时间、初始浓度对吸附效果的影响.实验结果表明,SFCG与CTS相比结构发生很大变化,呈现薄层状结构,表面有褶皱.SFCG能够在短时间内选择性高效吸附Ag(I),最大吸附量为578.41 mg·g-1.通过吸附等温线、吸附动力学、吸附热力学的研究发现,其吸附等温线符合Langumir吸附模型,为单层吸附;吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,同时吸附过程是自发的、放热的.另外,银是一种贵金属,因此,SFCG将在废水处理和回收贵金属等方面均表现出良好的应用前景.  相似文献
8.
以氧化石墨烯(GO)与纳米二氧化钛(TiO2)为改性剂,采用界面聚合法与抽滤吸附结合,对聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜(简称原膜)进行表面改性,得到新型纳米改性膜(简称GO-TiO2改性膜).研究改性膜的制备工艺条件及其对腐殖酸(HA)的吸附截留性能与抗污染特性.结果表明:①最佳制备工艺条件为:钛酸丁酯 2 mL、GO 1 mg、间苯二胺 1%(质量分数)、间苯二胺浸泡时间8 min、均苯三甲酰氯 0.2%(质量分数)、均苯三甲酰氯浸泡时间10 min;②亲水性提高显著,亲水性表面为GO-聚酰胺-TiO2复合结构,改性膜接触角由80.6°±1.8°下降到38.6°±1.2°;③抗污染性能提高明显.改性膜通量总衰减率由改性前的51.2%下降到35.6%,过滤周期约为原膜的2.5倍;反冲洗后膜通量恢复率由69%提高到96%.  相似文献
9.
庞娅  罗琨  李雪  李亮亮  黄溢才  刘甜 《环境科学学报》2017,37(11):4100-4108
活化过硫酸盐产生硫酸根自由基的高级氧化技术在水环境污染物治理中引起了广泛的关注和研究.本研究采用水热法制备磁性氮掺石墨烯(M-N-G)作为催化剂.利用SEM、 BET、XRD和VSM等手段表征材料,系统研究了该材料活化过硫酸盐降解亚甲基蓝的效能.结果表明:M-N-G的比表面积为94.35 m2·g-1,磁性Fe3O4分布在材料表面,能有效的活化过硫酸钾降解亚甲基蓝. 当催化剂的用量为200 mg·L-1,过硫酸钾浓度为0.4 ~0.5 mmol·L-1时,在pH=3~6时对10 mg·L-1亚甲基蓝的降解率达90%以上.体系温度在15~32 ℃时,降解速率常数在0.0227~0.0488 min-1,反应活化能为33.7 kJ·mol-1. EPR分析及自由基漼灭实验证明了体系中有羟基自由基和硫酸根自由基产生.TOC分析结果表明: TOC去除率可达50%.M-N-G经过简单的稀硫酸和水洗后,可高效重复利用4次.该技术方法简单、高效、无二次污染,能为有机污染物废水处理提供一种新的方法选择.  相似文献
10.
为了获得适用于海水中有机污染物光降解催化剂,分别选用纳米SiO2粒子和氧化石墨烯GO为载体,利用吸附相反应技术并结合热处理过程制备了基于TiO2的复合催化剂,研究了弱光(光强小于1 mW·cm-3)激发下复合催化剂光催化降解模拟海水中苯酚.结果表明,吸附相反应技术结合焙烧得到的La3+掺杂TiO2-SiO2,表面亲水性较强和对苯酚吸附能力较弱,难以克服盐离子的干扰并有效降解模拟海水中高浓度苯酚.而吸附相反应技术结合醇溶剂热还原处理后,La3+掺杂TiO2-SiO2催化剂表面亲水性显著减弱,但该催化剂在模拟海水中不能形成稳定的悬浮体系.吸附相反应技术得到的TiO2-GO和La3+掺杂TiO2-GO中,TiO2粒子粒径小于10 nm且均匀负载于GO的表面.醇溶剂热还原处理可使TiO2形成晶型结构,从而提高其催化活性,同时还能将GO表面的含氧基团还原,降低催化剂表面亲水性.从而提升催化剂对苯酚的吸附能力和对盐离子的抗干扰能力.另外,还原GO与小粒径TiO2粒子紧密结合,使光生电子能很快转移至还原GO表面,增大光生电荷分离率,进一步提升催化剂的光降解性能.  相似文献
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