本文關(guān)鍵詞：石墨烯基復(fù)合介孔材料的制備及其對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著染料污染問(wèn)題的日趨嚴(yán)重,開(kāi)展污染治理工作顯得尤為迫切。吸附法具有吸附效果好、操作簡(jiǎn)便和適用范圍廣等特點(diǎn),在實(shí)際治理過(guò)程中得到廣泛的應(yīng)用。具有單原子厚度的石墨烯擁有較大的比表面積(～2600m2·g-1),且表面擁有豐富的有機(jī)官能團(tuán),使其具有吸附容量大、吸附效率高等優(yōu)點(diǎn),在吸附領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。但是,石墨烯易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象和氧化石墨烯難以與溶液分離,這大大限制了石墨烯作為吸附劑在染料污染治理方面的應(yīng)用。 制備石墨烯基復(fù)合介孔材料是解決上述兩個(gè)問(wèn)題的有效方法。本文采用軟模板法合成納米介孔二氧化硅/石墨烯復(fù)合材料,納米介孔二氧化硅的引入阻礙了石墨烯層與層之間的團(tuán)聚,從而大大提高了石墨烯對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附速率。利用酰胺的形成,采用化學(xué)法合成SBA-15/氧化石墨烯復(fù)合材料,SBA-15的疏水性解決了氧化石墨烯難以與溶液分離的問(wèn)題。本文的主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)部分： (1)制備納米介孔二氧化硅/石墨烯復(fù)合材料。以十六烷基三甲基溴化銨為模板劑,通過(guò)調(diào)節(jié)合成體系的pH值,在石墨烯表面形成納米尺寸的介孔二氧化硅。由SEM和TEM圖可知,尺寸均一的介孔二氧化硅均勻地分布在石墨烯表面。將該復(fù)合材料應(yīng)用于亞甲基藍(lán)的吸附性能研究。考察了不同pH值、吸附時(shí)間、溫度和溶液濃度對(duì)復(fù)合材料吸附性能的影響。利用動(dòng)力學(xué)模型和等溫吸附模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir等溫吸附模型更符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果；熱力學(xué)分析確定了該復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附是一個(gè)吸熱的過(guò)程。與石墨烯相比,該復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)表現(xiàn)出更高的吸附速率。 (2)制備SBA-15/氧化石墨烯復(fù)合材料。對(duì)氧化石墨烯和SBA-15分別實(shí)現(xiàn)酰氯化和氨基功能化,利用氨基和酰氯形成酰胺的方法,將SBA-15成功負(fù)載到氧化石墨烯上。負(fù)載上SBA-15的氧化石墨烯能夠通過(guò)離心的方法從溶液中分離出來(lái),從而解決了氧化石墨烯在染料污染治理中遇到的問(wèn)題。將該復(fù)合材料應(yīng)用于亞甲基藍(lán)的吸附性能研究�？疾炝宋絼┯昧�、溶液濃度和吸附時(shí)間對(duì)復(fù)合材料吸附性能的影響。分別采用偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)后者能更好地?cái)M合實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外,Langmuir等溫吸附模型比Freundlich等溫吸附模型更能描述復(fù)合材料的吸附行為,即亞甲基藍(lán)在該材料上發(fā)生的是單分子層吸附。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 二氧化硅 SBA-15 亞甲基藍(lán)
【學(xué)位授予單位】：浙江師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：O647.33
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 合成染料污染現(xiàn)狀10
• 1.2 染料污染的主要治理方法10-12
• 1.2.1 生物法11
• 1.2.2 膜分離法11-12
• 1.2.3 光催化氧化法12
• 1.2.4 吸附法12
• 1.3 吸附劑的分類12-14
• 1.3.1 生物質(zhì)12
• 1.3.2 活性炭12-13
• 1.3.3 介孔碳13
• 1.3.4 新型碳納米材料13-14
• 1.4 石墨烯的優(yōu)異性能14-15
• 1.4.1 石墨烯的電學(xué)性能14-15
• 1.4.2 石墨烯的力學(xué)性能15
• 1.4.3 石墨烯的熱學(xué)性能15
• 1.5 石墨烯的制備15-17
• 1.5.1 微機(jī)械剝離法15-16
• 1.5.2 化學(xué)氣相沉積法16
• 1.5.3 外延生長(zhǎng)法16
• 1.5.4 化學(xué)氧化還原法16-17
• 1.6 石墨烯及其復(fù)合材料的吸附性能17
• 1.7 課題研究目標(biāo)、內(nèi)容及意義17-19
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分19-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器19-20
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑19-20
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器20
• 2.2 樣品表征分析20-21
• 2.3 吸附實(shí)驗(yàn)21
• 2.3.1 甲基藍(lán)吸附實(shí)驗(yàn)21
• 2.3.2 甲基藍(lán)溶液的配置和濃度的測(cè)定21
• 2.4 數(shù)據(jù)分析21-26
• 2.4.1 甲基藍(lán)溶液的濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線22
• 2.4.2 吸附量22-23
• 2.4.3 動(dòng)力學(xué)分析23
• 2.4.4 等溫線23-24
• 2.4.5 熱力學(xué)分析24-26
• 第三章 納米介孔二氧化硅/石墨烯復(fù)合材料的制備、表征及對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能研究26-38
• 3.1 引言26-27
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法27-28
• 3.2.1 吸附劑的制備27
• 3.2.2 亞甲基藍(lán)的吸附實(shí)驗(yàn)27-28
• 3.3 結(jié)果與討論28-37
• 3.3.1 表征29-31
• 3.3.2 吸附性能研究31-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 SBA-15/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備、表征及對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能研究38-47
• 4.1 引言38
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法38-39
• 4.2.1 SBA-15/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備38-39
• 4.2.2 亞甲基藍(lán)的吸附實(shí)驗(yàn)39
• 4.3 結(jié)果與討論39-46
• 4.3.1 表征40-43
• 4.3.2 吸附性能研究43-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 全文總結(jié)與展望47-49
• 5.1 全文總結(jié)47-48
• 5.2 課題展望48-49
• 參考文獻(xiàn)49-56
• 作者簡(jiǎn)介、攻讀學(xué)位期間取得的研究成果56-58
• 致謝58-59

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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本文編號(hào)：399980