石墨烯氣凝膠材料用于水體中污染物的吸附萃取及催化降解
發(fā)布時(shí)間:2020-12-11 08:45
自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,有關(guān)石墨烯的改性和應(yīng)用的研究日趨蓬勃。具有三維結(jié)構(gòu)的石墨烯氣凝膠吸附性能優(yōu)異,贏得了人們的廣泛關(guān)注。(1)通過交聯(lián)聚乙烯醇(PVA)和氧化石墨烯(GO)制備了兩親性(親水性和親油性)可調(diào)、可壓縮和可自我恢復(fù)的石墨烯氣凝膠(GA),用于吸附不同親水或疏水性的四種染料。通過改變PVA/GA的比例實(shí)現(xiàn)可調(diào)的兩親性;由于PVA的交聯(lián)作用,GA具有良好的可壓縮回彈性;谶@種特殊性質(zhì),吸附后的洗脫只需要采用擠壓方式便可,有利于快速解吸并循環(huán)使用。研究結(jié)果表明,這種兩親性,可壓縮回彈GA能夠高效吸附處理染料廢水,僅需15 min即可達(dá)到吸附平衡,對(duì)孔雀石綠的吸附容量為0.352 mg/mg,10次循環(huán)使用吸附容量仍達(dá)到初次使用時(shí)的89.5%,非常適合用作于處理染料廢水的吸附劑。GA合成操作簡(jiǎn)單,成本低,無毒,易于使用,可回收、吸附能力高等優(yōu)點(diǎn)使其具有應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)過程的潛力。(2)將兩親性可調(diào)、可壓縮回彈的GA用作注射器內(nèi)固相萃取的吸附劑,利用GA對(duì)芳香類物質(zhì)特有的選擇性吸附富集水體中西維因和利谷隆農(nóng)藥,石油醚洗脫,高效液相色譜法(HPLC-UV)分析西維因和利谷隆含量。結(jié)果...
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 石墨烯的研究進(jìn)展
1.1.1 石墨烯的制備方法
1.1.2 石墨烯的應(yīng)用
1.2 石墨烯氣凝膠的研究進(jìn)展
1.2.1 石墨烯氣凝膠的合成方法
1.2.2 石墨烯氣凝膠的應(yīng)用
1.3 固相萃取的研究進(jìn)展
1.4 染料吸附處理方法的研究進(jìn)展
1.5 選題意義及主要研究?jī)?nèi)容
1.5.1 選題意義
1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.1 實(shí)驗(yàn)涉及儀器和藥品
2.1.1 化學(xué)試劑和規(guī)格
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 分析測(cè)試方法
2.2.1 XRD分析
2.2.2 SEM分析
2.2.3 BET分析
2.2.4 XPS分析
2.2.5 FT-IR光譜
2.2.6 UV-Vis吸收光譜
2.3 計(jì)算化學(xué)研究方法及工具簡(jiǎn)介
2.3.1 GFN2-xTB理論方法簡(jiǎn)介
2.3.2 計(jì)算工具簡(jiǎn)介
第3章 可壓縮回彈、兩親性可調(diào)的石墨烯氣凝膠在染料吸附處理中的應(yīng)用
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 氧化石墨烯溶液制備
3.2.2 PVA溶液配制
3.2.3 交聯(lián)劑配制
3.2.4 可恢復(fù)石墨烯氣凝膠合成
3.2.5 染料吸附研究步驟
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 GO與GA的表征
3.3.2 GA吸附染料的條件優(yōu)化
3.3.3 GA對(duì)染料的吸附等溫線研究
3.3.4 GA吸附染料的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
3.3.5 GA對(duì)染料吸附行為的計(jì)算化學(xué)研究
3.3.6 GA循環(huán)利用
3.4 小結(jié)
第4章 可壓縮回彈、兩親性可調(diào)的石墨烯氣凝膠在固相萃取中的應(yīng)用
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 GA合成
4.2.2 GA固相萃取步驟
4.2.3 高效液相色譜HPLC分析步驟
4.2.4 校準(zhǔn)曲線的測(cè)定
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 校準(zhǔn)曲線的測(cè)定
4.3.2 萃取溫度對(duì)SPE富集倍數(shù)的影響
4.3.3 萃取時(shí)間被SPE富集倍數(shù)的影響
4.3.4 樣品溶液pH對(duì)SPE富集倍數(shù)的影響
4.3.5 洗脫劑對(duì)SPE富集倍數(shù)的影響
4.3.6 GA循環(huán)利用
4.3.7 實(shí)際樣品分析
4.4 小結(jié)
第5章 ATO負(fù)載的石墨烯氣凝膠在染料催化降解中的應(yīng)用
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 EGA合成
5.2.2 ATO合成
5.2.3 ATO/EGA合成
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 GA、ATO、ATO/EGA的表征
5.3.2 光照對(duì)ATO/EGA吸附催化效果影響
5.3.3 反應(yīng)溫度對(duì)ATO/EGA吸附催化效果影響
5.3.4 pH對(duì)ATO/EGA吸附催化效果影響
5.3.5 EGA與ATO不同比例對(duì)ATO/EGA吸附催化效果影響
5.3.6 時(shí)間對(duì)催化效果的影響
5.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文及申請(qǐng)的專利
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯氣凝膠的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 遲彩霞,劉越,吳昊,白雪松,孔祥慧,孫紅梅,喬秀麗. 應(yīng)用化工. 2018(09)
[2]石墨烯氣凝膠的制備及其對(duì)水中油分的吸附特性[J]. 黃劍坤,劉會(huì)娥,黃揚(yáng)帆,馬雁冰,丁傳芹. 化工學(xué)報(bào). 2016(12)
[3]殼聚糖樹脂對(duì)染料動(dòng)態(tài)吸附性能研究[J]. 鄭帥. 染料與染色. 2015(03)
[4]花生殼活性炭吸附染料廢水中結(jié)晶紫的研究[J]. 張晉峰,張瑩琪. 節(jié)水灌溉. 2015(04)
[5]原位自組裝石墨烯塊體材料:性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及pH依賴自組裝行為(英文)[J]. 王剛,賈麗濤,侯博,李德寶,王俊剛,孫予罕. 新型炭材料. 2015(01)
[6]雙孔介孔碳的合成及其對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附[J]. 徐恩兵,李坤權(quán),朱志強(qiáng),賈佳琪,王效華. 環(huán)境化學(xué). 2015(01)
博士論文
[1]石墨烯氣凝膠的控制制備、改性及性能研究[D]. 胡涵.大連理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]固相萃取結(jié)合液相色譜測(cè)定環(huán)境水樣中典型有機(jī)污染物[D]. 劉潔.煙臺(tái)大學(xué) 2018
[2]具有類過氧化酶特性的納米材料的制備與催化應(yīng)用[D]. 孫俊.江蘇科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):2910229
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 石墨烯的研究進(jìn)展
1.1.1 石墨烯的制備方法
1.1.2 石墨烯的應(yīng)用
1.2 石墨烯氣凝膠的研究進(jìn)展
1.2.1 石墨烯氣凝膠的合成方法
1.2.2 石墨烯氣凝膠的應(yīng)用
1.3 固相萃取的研究進(jìn)展
1.4 染料吸附處理方法的研究進(jìn)展
1.5 選題意義及主要研究?jī)?nèi)容
1.5.1 選題意義
1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.1 實(shí)驗(yàn)涉及儀器和藥品
2.1.1 化學(xué)試劑和規(guī)格
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 分析測(cè)試方法
2.2.1 XRD分析
2.2.2 SEM分析
2.2.3 BET分析
2.2.4 XPS分析
2.2.5 FT-IR光譜
2.2.6 UV-Vis吸收光譜
2.3 計(jì)算化學(xué)研究方法及工具簡(jiǎn)介
2.3.1 GFN2-xTB理論方法簡(jiǎn)介
2.3.2 計(jì)算工具簡(jiǎn)介
第3章 可壓縮回彈、兩親性可調(diào)的石墨烯氣凝膠在染料吸附處理中的應(yīng)用
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 氧化石墨烯溶液制備
3.2.2 PVA溶液配制
3.2.3 交聯(lián)劑配制
3.2.4 可恢復(fù)石墨烯氣凝膠合成
3.2.5 染料吸附研究步驟
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 GO與GA的表征
3.3.2 GA吸附染料的條件優(yōu)化
3.3.3 GA對(duì)染料的吸附等溫線研究
3.3.4 GA吸附染料的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
3.3.5 GA對(duì)染料吸附行為的計(jì)算化學(xué)研究
3.3.6 GA循環(huán)利用
3.4 小結(jié)
第4章 可壓縮回彈、兩親性可調(diào)的石墨烯氣凝膠在固相萃取中的應(yīng)用
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 GA合成
4.2.2 GA固相萃取步驟
4.2.3 高效液相色譜HPLC分析步驟
4.2.4 校準(zhǔn)曲線的測(cè)定
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 校準(zhǔn)曲線的測(cè)定
4.3.2 萃取溫度對(duì)SPE富集倍數(shù)的影響
4.3.3 萃取時(shí)間被SPE富集倍數(shù)的影響
4.3.4 樣品溶液pH對(duì)SPE富集倍數(shù)的影響
4.3.5 洗脫劑對(duì)SPE富集倍數(shù)的影響
4.3.6 GA循環(huán)利用
4.3.7 實(shí)際樣品分析
4.4 小結(jié)
第5章 ATO負(fù)載的石墨烯氣凝膠在染料催化降解中的應(yīng)用
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 EGA合成
5.2.2 ATO合成
5.2.3 ATO/EGA合成
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 GA、ATO、ATO/EGA的表征
5.3.2 光照對(duì)ATO/EGA吸附催化效果影響
5.3.3 反應(yīng)溫度對(duì)ATO/EGA吸附催化效果影響
5.3.4 pH對(duì)ATO/EGA吸附催化效果影響
5.3.5 EGA與ATO不同比例對(duì)ATO/EGA吸附催化效果影響
5.3.6 時(shí)間對(duì)催化效果的影響
5.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文及申請(qǐng)的專利
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯氣凝膠的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 遲彩霞,劉越,吳昊,白雪松,孔祥慧,孫紅梅,喬秀麗. 應(yīng)用化工. 2018(09)
[2]石墨烯氣凝膠的制備及其對(duì)水中油分的吸附特性[J]. 黃劍坤,劉會(huì)娥,黃揚(yáng)帆,馬雁冰,丁傳芹. 化工學(xué)報(bào). 2016(12)
[3]殼聚糖樹脂對(duì)染料動(dòng)態(tài)吸附性能研究[J]. 鄭帥. 染料與染色. 2015(03)
[4]花生殼活性炭吸附染料廢水中結(jié)晶紫的研究[J]. 張晉峰,張瑩琪. 節(jié)水灌溉. 2015(04)
[5]原位自組裝石墨烯塊體材料:性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及pH依賴自組裝行為(英文)[J]. 王剛,賈麗濤,侯博,李德寶,王俊剛,孫予罕. 新型炭材料. 2015(01)
[6]雙孔介孔碳的合成及其對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附[J]. 徐恩兵,李坤權(quán),朱志強(qiáng),賈佳琪,王效華. 環(huán)境化學(xué). 2015(01)
博士論文
[1]石墨烯氣凝膠的控制制備、改性及性能研究[D]. 胡涵.大連理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]固相萃取結(jié)合液相色譜測(cè)定環(huán)境水樣中典型有機(jī)污染物[D]. 劉潔.煙臺(tái)大學(xué) 2018
[2]具有類過氧化酶特性的納米材料的制備與催化應(yīng)用[D]. 孫俊.江蘇科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):2910229
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/2910229.html
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