在吸附工藝材料中,具有大比表面積、強(qiáng)吸附性優(yōu)點(diǎn)的石墨烯材料被應(yīng)用于吸附處理污染物中,但由于目前所應(yīng)用的再生方法有著各自的局限性,成為了限制其廣泛應(yīng)用的一大要素。本研究為解決石墨烯作為吸附劑去除磺胺吡啶的再生問題,提出兩種石墨烯的再生方法。一種是通過蒽醌-2-磺酸鈉溶液進(jìn)行分步再生,另一種為通過π-π堆疊法將蒽醌-2-磺酸鈉負(fù)載于石墨烯表面,制備出石墨烯-蒽醌復(fù)合材料,在光照的條件下進(jìn)行光催化過程以達(dá)到石墨烯-蒽醌復(fù)合材料的原位再生。對兩種材料吸附磺胺吡啶污染物的性能以及吸附飽和后的再生效能進(jìn)行分析。研究內(nèi)容如下:首先,以純石墨烯材料作為吸附劑吸附磺胺吡啶污染物,吸附研究結(jié)果表明,該吸附過程的動力學(xué)復(fù)合擬二級動力學(xué)模型;吸附等溫線的擬合與Langmuir模型相近,表明了石墨烯對污染物的吸附過程為單層吸附,在288、298、308 K的條件下最大吸附量分別為227.27、250.16、263.16 mg/g;石墨烯吸附的熱力學(xué)結(jié)果表明在反應(yīng)過程中物理吸附占據(jù)著主要的地位,并且反應(yīng)吸熱;利用蒽醌高效的光催化性能作為再生溶液對石墨烯進(jìn)行光催化再生,以再生率,蒽醌負(fù)載量及損失率為評價指標(biāo),分析不...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的目的和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 抗生素廢水處理技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 吸附法處理水中污染物的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 石墨烯材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 吸附劑再生的研究現(xiàn)狀
    1.3 利用光催化技術(shù)進(jìn)行石墨烯吸附再生研究
        1.3.1 光催化技術(shù)
        1.3.2 蒽醌的光催化原理
        1.3.4 光催化再生石墨烯
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
        1.4.1 石墨烯吸附磺胺吡啶及再生研究
        1.4.2 基于原位再生過程制備石墨烯-蒽醌復(fù)合材料
        1.4.3 石墨烯-蒽醌復(fù)合材料光催化原位再生性能研究
        1.4.4 技術(shù)路線
第2章 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料與儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗設(shè)備
        2.1.3 實驗水質(zhì)
    2.2 表征方法
    2.3 吸附實驗方法
        2.3.1 吸附動力學(xué)
        2.3.2 吸附等溫線和熱力學(xué)
    2.4 再生實驗方法
        2.4.1 石墨烯光催化再生實驗
        2.4.2 石墨烯-蒽醌光催化原位再生實驗
    2.5 各評價指標(biāo)的計算方法
        2.5.1 平衡吸附量計算方法
        2.5.2 再生率計算
        2.5.3 去除率計算
        2.5.4 磺胺吡啶濃度的測定
        2.5.5 蒽醌-2-磺酸鈉濃度的測定
第3章 石墨烯吸附磺胺吡啶廢水及異位再生研究
    3.1 引言
    3.2 吸附性能研究
        3.2.1 吸附動力學(xué)
        3.2.2 吸附等溫線
        3.2.3 吸附熱力學(xué)
    3.3 蒽醌光催化性能研究
    3.4 不同因素對光催化再生性能的影響
        3.4.1 蒽醌濃度對光催化再生性能的影響
        3.4.2 再生時間對光催化再生性能的影響
        3.4.3 再生吸附劑量光催化再生性能的影響
        3.4.4 再生次數(shù)對光催化再生性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于原位再生過程制備石墨烯-蒽醌復(fù)合材料
    4.1 引言
    4.2 石墨烯-蒽醌復(fù)合材料制備
    4.3 材料表征分析
        4.3.1 Graphene-AQ2S SEM及 TEM表征結(jié)果分析
        4.3.2 Graphene-AQ2S UV-vis表征結(jié)果分析
        4.3.3 Graphene-AQ2S XRD表征結(jié)果分析
        4.3.4 Graphene-AQ2S XPS表征結(jié)果分析
        4.3.5 Graphene-AQ2S Raman表征結(jié)果分析
        4.3.6 Graphene-AQ2S FTIR表征結(jié)果分析
        4.3.7 Graphene-AQ2S BET表征結(jié)果分析
    4.4 復(fù)合材料吸附性能比較
    4.5 吸附性能研究
        4.5.1 蒽醌負(fù)載量對復(fù)合材料吸附性能的影響
        4.5.2 吸附動力學(xué)
        4.5.3 吸附等溫線
        4.5.4 吸附熱力學(xué)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 石墨烯-蒽醌復(fù)合材料的光催化原位再生研究
    5.1 引言
    5.2 石墨烯-蒽醌復(fù)合材料光催化原位再生性能分析
    5.3 復(fù)合材料重復(fù)利用效能分析
    5.4 不同因素對光催化再生性能的影響
        5.4.1 材料投加量對光催化再生性能的影響
        5.4.2 再生時間對光催化再生性能的影響
        5.4.3 蒽醌負(fù)載量對光催化再生性能的影響
    5.5 光催化再生機(jī)理分析
        5.5.1 超氧自由基捕獲對反應(yīng)的影響
        5.5.2 氯離子濃度對反應(yīng)的影響
    5.6 光催化原位再生中間產(chǎn)物分析
    5.7 不同再生方法去除效果比較
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3857937