采用改進的Hummers法制備氧化石墨烯,采用超聲-攪拌-共沉淀法制備出氫氧化鋯/石墨烯（Zr（OH）4/rGO）復合材料,并利用氫氧化鋯/石墨烯前驅(qū)體采用水熱法制備氧化鋯/石墨烯（ZrO₂/rGO）復合材料.通過Zr（OH）4/rGO、ZrO₂/rGO對磷酸根的吸附性能研究表明:兩種吸附劑材料對PO₄^3-的吸附容量均隨著pH值的升高而降低,吸附容量均隨PO₄^3-濃度與溶液溫度升高而升高.當pH值為2時,Zr（OH）4/rGO、ZrO₂/rGO對PO₄^3-最大吸附容量分別為81.84 mg/g、63.58 mg/g.Zr（OH）4/rGO與ZrO₂/rGO樣品對PO₄^3-吸附過程均符合準二級動力學方程,等溫吸附過程均滿足Langmuir吸附等溫方程.Zr（OH）4/rGO的再利用吸附PO₄^3-<... 

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樣品SEM圖

第4期史春燕，等:鋯氧化物/石墨烯的制備及其對PO3－4的吸附性能25的官能團相互作用導致．ZrO2/rGO樣品各位置的吸收峰相對Zr(OH)4/rGO同樣發(fā)生偏移，1000～1167cm－1的寬峰應為羥基與Zr?O的重疊峰［18］，591cm－1、502cm－1處出現(xiàn)兩個明顯吸收峰，為Zr—O鍵吸收峰，氧化鋯的結(jié)晶導致Zr—O發(fā)生偏移．圖3GO、Zr(OH)4/rGO與ZrO2/rGO的FT-IＲ圖譜Fig．3FT-IＲspectraofGO，Zr(OH)4/rGOandZrO2/rGO2．4吸附性能研究2．4．1pH值對吸附作用的影響圖4是溶液pH值對材料吸附PO3－4容量的影響．從圖中可以看出，Zr(OH)4/rGO、ZrO2/rGO兩種吸附劑對磷酸根的吸附容量均隨著溶液pH值的升高而降低．Zr(OH)4/rGO的吸附性能隨著pH值增加而降低較快．隨著pH值減小，當H+過多時，氫氧化鋯會被酸解［19］．因此，Zr(OH)4/rGO樣品應避免在較低pH值下進行吸附操作［20］．當pH=2時，Zr(OH)4/rGO、ZrO2/rGO對PO3－4的最大吸附容量分別可達81．84、63．58mg/g，較目前文獻報道［11］的20．5mg/g高出3～4倍;是活性炭負載氧化鋯吸附磷容量7．8mg/g的約10倍［21］，這可能是由于樣品較大的比表面積提高了其吸附容量．2．4．2PO3－4溶液初始濃度對吸附作用的影響和吸附等溫線Zr(OH)4/rGO、ZrO2/rGO對PO3－4的吸附容量均隨磷酸根溶液濃度的增加而增加．Zr(OH)4/rGO吸附劑的吸附容量隨PO3－4初始濃度的增加而近似線性的增長，而ZrO2/rGO吸附劑的吸附容量增加速率隨著PO3－4初始濃度的增加逐漸變小，到最后吸附容量會保持平衡，如圖5所示，這是由材料本身特性所決定的．圖4溶液pH值對材料吸附PO

附容量．2．4．2PO3－4溶液初始濃度對吸附作用的影響和吸附等溫線Zr(OH)4/rGO、ZrO2/rGO對PO3－4的吸附容量均隨磷酸根溶液濃度的增加而增加．Zr(OH)4/rGO吸附劑的吸附容量隨PO3－4初始濃度的增加而近似線性的增長，而ZrO2/rGO吸附劑的吸附容量增加速率隨著PO3－4初始濃度的增加逐漸變小，到最后吸附容量會保持平衡，如圖5所示，這是由材料本身特性所決定的．圖4溶液pH值對材料吸附PO3－4容量的影響Fig．4EffectofpHonadsorptioncapacityofthematerialPO3－4圖5PO3－4溶液濃度對材料吸附容量的影響Fig．5EffectofPO3－4concentrationontheadsorptioncapacityofsamples2．4．3PO3－4溶液溫度對吸附性能的影響從圖6可以看出，Zr(OH)4/rGO、ZrO2/rGO吸附PO3－4的飽和吸附容量均隨溫度的升高而有所上升，在0℃升至30℃過程中，吸附容量增加較多，在30℃升溫至80℃過程中，吸附容量增加較少．這表明該吸附材料不僅可以用于室溫條件下的溶液處理，同時可以用于處理溫度較高的含磷廢水．圖6溫度對材料吸附PO3－4容量的影響Fig．6EffectoftemperatureontheadsorptioncapacityofPO3－4

【參考文獻】：
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本文編號：3646447