發(fā)布時間：2023-05-05 22:45

　　本文以氧化石墨烯(GO)和生物質(zhì)(青草、小麥秸稈)為原料,采用水熱法制備出生物質(zhì)基石墨烯環(huán)境功能材料,對制備條件進行研究,篩選出性能最佳的樣品,并利用多種儀器對材料的結(jié)構(gòu)和組成進行表征分析,研究材料功能化前后的變化,并將材料用于含油廢水和硝基苯酚廢水的處理中,探討生物質(zhì)基石墨烯材料的吸附和催化性能,考察材料在不同條件下處理污染物的效果,并測試其可重復(fù)使用性。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.以氧化石墨烯和青草為原料,通過一鍋水熱法合成三維青草基石墨烯氣凝膠(GGA),用于油類的吸附去除。探究了水熱時間、草粉摻雜量對材料性能的影響,篩選最佳制備條件,對性能最佳的樣品進行表征分析。結(jié)果表明,草粉與GO質(zhì)量比為0.75:1,水熱時間為6h時,制得性能最佳的樣品。相對于純石墨烯氣凝膠,青草基石墨烯氣凝膠的性能得到了顯著的改善。GGA的密度很低,僅有6.99 mg/cm3,機械性能有所提升,同時具有更大的比表面積和更多的含氧官能團。功能化后的材料親油疏水,水接觸角可達146°,使其具有很好的選擇性。此外,GGA具有良好的耐酸堿性、熱穩(wěn)定性、耐火性,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。將GGA用于油類的處理,表現(xiàn)出高選擇性...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 含油廢水概述
        1.2.1 含油廢水的來源及危害
        1.2.2 含油廢水的處理
    1.3 對硝基苯酚廢水概述
        1.3.1 對硝基苯酚廢水的來源及危害
        1.3.2 對硝基苯酚廢水的處理
    1.4 石墨烯材料概述
        1.4.1 石墨烯簡介
        1.4.2 石墨烯的制備
        1.4.3 石墨烯的功能化
        1.4.4 石墨烯基材料在水處理方面的研究和應(yīng)用
        1.4.5 生物質(zhì)功能化石墨烯的研究進展
    1.5 課題研究內(nèi)容及意義
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 研究的意義及創(chuàng)新點
第二章 實驗材料和方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 實驗儀器
        2.1.2 實驗材料和試劑
    2.2 材料的制備
        2.2.1 生物質(zhì)的預(yù)處理
        2.2.2 氧化石墨烯的制備
        2.2.3 青草基石墨烯氣凝膠的制備
        2.2.4 負載納米銅的小麥秸稈基石墨烯復(fù)合材料的制備
    2.3 吸附實驗
        2.3.1 實驗方法
        2.3.2 再生實驗
        2.3.3 油水分離實驗
    2.4 催化實驗
        2.4.1 實驗方法
        2.4.2 單因素實驗
        2.4.3 再生實驗
    2.5 材料的表征方法
        2.5.1 掃描電鏡
        2.5.2 透射電鏡
        2.5.3 X射線衍射
        2.5.4 X射線光電子能譜
        2.5.5 紅外光譜
        2.5.6 熱重分析
        2.5.7 比表面積分析
        2.5.8 接觸角測試
第三章 三維青草基石墨烯氣凝膠的制備及其去除油類的研究
    3.1 GGA的制備
    3.2 制備條件的優(yōu)化
        3.2.1 水熱時間
        3.2.3 草粉摻雜量
    3.3 GGA的表征
        3.3.1 整體承重性能
        3.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 表面疏水性
        3.3.4 穩(wěn)定性分析
        3.3.5 化學(xué)組分分析
    3.4 GGA對油及有機溶劑的吸附性能研究
        3.4.1 GGA對不同溶劑的吸附行為
        3.4.2 GGA的可重復(fù)使用性
        3.4.3 GGA用于油水分離
    3.5 本章小結(jié)
第四章 負載銅的小麥秸稈基石墨烯復(fù)合材料的制備及其去除對硝基苯酚的研究
    4.1 Cu-SG的制備及催化活性的評估
    4.2 制備條件的優(yōu)化
        4.2.1 載體材料
        4.2.2 銅離子投加量
    4.3 Cu-SG的表征
        4.3.1 XRD
        4.3.2 電鏡分析
        4.3.4 元素和官能團分析
    4.4 Cu-SG去除水中PNP的催化性能研究
        4.4.1 初始PNP濃度對Cu-SG催化活性的影響
        4.4.2 初始pH對Cu-SG催化活性的影響
        4.4.3 共存無機陰離子對Cu-SG催化活性的影響
        4.4.4 Cu-SG的可重復(fù)使用性
    4.5 Cu-SG去除PNP的機理分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 研究結(jié)論
    5.2 展望與建議
參考文獻
致謝
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本文編號：3808506