為改進(jìn)四氧化三鐵（Fe₃O₄）復(fù)合材料吸附工業(yè)染料廢水的性能,先制備了表面油酸修飾的Fe₃O₄,再以氧化石墨烯（GO）及表面油酸修飾的Fe₃O₄作為前驅(qū)物,通過水熱法制備了還原氧化石墨烯/四氧化三鐵（rGO/Fe₃O₄）復(fù)合水凝膠,最后凍干得到rGO/Fe₃O₄復(fù)合氣凝膠。采用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡表征產(chǎn)物的微觀形態(tài)和結(jié)構(gòu),并通過紫外-可見分光光度計(jì)對復(fù)合氣凝膠對于亞甲基藍(lán)染料（MB）的吸附性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,rGO/Fe₃O₄復(fù)合氣凝膠在微觀上復(fù)合均勻,與單獨(dú)的石墨烯和Fe₃O₄納米粒子相比,rGO/Fe₃O₄復(fù)合氣凝膠對MB染料的吸附性能更優(yōu),吸附能力達(dá)到108 mg·g-1,而且rGO/Fe₃O

【文章來源】：武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(02)

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【部分圖文】：

rGO/Fe3O4復(fù)合氣凝膠的合成示意圖

圖2為表面油酸修飾Fe3O4及rGO/Fe3O4復(fù)合氣凝膠在水中的照片，其中圖2(a）是表面油酸修飾的Fe3O4在靠近磁鐵前后的對比圖，圖2(b）是rGO/Fe3O4復(fù)合氣凝膠在靠近磁鐵前后的對比圖。通過對比可知，表面油酸修飾Fe3O4具有良好的磁性，而且在經(jīng)過高溫水熱反應(yīng)后，rGO/Fe3O4復(fù)合氣凝膠作為一個(gè)整體，它的磁性并未消失，依舊能被磁鐵吸引。2.2 結(jié)構(gòu)與形貌表征

圖3為表面油酸修飾后的Fe3O4納米粒子與rGO/Fe3O4復(fù)合氣凝膠的XRD圖。從圖3中可以看到，2種產(chǎn)物均有6個(gè)很明顯的XRD峰值29.2°，34.9°，42.4°，52.9°，56.6°，61.9°，分別對應(yīng)Fe3O4(220),(311),(400),(511),(440),(531）晶面的衍射峰，與Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)卡片的衍射峰一致，說明表面油酸修飾Fe3O4納米粒子與GO水熱反應(yīng)后得到的復(fù)合氣凝膠中仍含有結(jié)晶結(jié)構(gòu)的Fe3O4。但在rGO/Fe3O4復(fù)合凝膠中Fe3O4納米粒子被分散在石墨烯片層之中，從而導(dǎo)致Fe3O4的衍射峰變小。從rGO/Fe3O4復(fù)合氣凝膠的SEM圖（圖4）中可以明顯看到復(fù)合氣凝膠具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和多孔結(jié)構(gòu)。在放大圖中可進(jìn)一步看出石墨烯片層，且具有褶皺，粗糙不平，在其表面附著了許多小顆粒，小顆粒的尺寸約為200 nm。這些小顆粒較為均勻地分散在石墨烯之中。由圖3可判斷這些小顆粒為Fe3O4納米粒子。在復(fù)合材料形成過程中，F(xiàn)e3O4納米顆粒由于表面被油酸修飾，在溶液中的分散性變強(qiáng)，均勻分散在石墨烯片層中。rGO/Fe3O4復(fù)合氣凝膠的比表面積約為121 m2/g，孔隙率約為74%，這表明復(fù)合氣凝膠具有較大的比表面積，可用于吸附染料。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]石墨烯與四氧化三鐵復(fù)合材料的制備與性能[J]. 應(yīng)曙,汪洋,柳景亞,李亮.  武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[2]石墨烯的制備及表征[J]. 李亮,胡軍,班興明,陳郁勃.  武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(08)



本文編號(hào)：2996750