目前各種污廢水中通常含有大量的金屬離子以及有機(jī)污染物,由于其成分復(fù)雜、難于降解,對(duì)人類的健康以及生存環(huán)境構(gòu)成了極大威脅。吸附法由于具有操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)高效、吸附效果好等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是去除水中污染物的最有效的方法之一。氧化石墨烯（GO）作為一種新型納米吸附材料,除了具有較好的水分散性和較大的比表面積外,其結(jié)構(gòu)中還富含有大量的含氧官能團(tuán),這使得GO在新型納米復(fù)合材料的制備以及環(huán)境工程方面表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。本論文基于氧化石墨烯的獨(dú)特性質(zhì),設(shè)計(jì)合成了一系列制備簡(jiǎn)單、吸附速率快、吸附量大、易于分離、可重復(fù)利用、低廉高效的環(huán)境友好型氧化石墨烯基復(fù)合吸附材料。并借助于掃描電鏡、能量散射光譜、傅立葉紅外光譜以及X-射線衍射等手段對(duì)制備的新型吸附材料的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。利用靜態(tài)吸附的方法,研究了不同影響因素對(duì)各吸附材料去除水中污染物的影響；在此基礎(chǔ)上運(yùn)用各種等溫模型、動(dòng)力學(xué)模型以及熱力學(xué)模型對(duì)吸附平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合分析,對(duì)吸附過(guò)程和吸附限速步驟進(jìn)行了探討。通過(guò)建立響應(yīng)曲面對(duì)各因素及其交互作用對(duì)吸附行為產(chǎn)生的影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)。同時(shí)利用X-射線光電子能譜從微觀分子水平對(duì)吸附材料與污染物之間的吸附機(jī)理進(jìn)行了... 

【文章來(lái)源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：181 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１石墨類碳材料結(jié)構(gòu)示意圖Ｐ９＇??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｌｉｋｅ?ｃａｒｂｏｎ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ腳??

而在ｐＨ為７．０時(shí)，吸附劑對(duì)Ｃｕ＂的去除率和吸附量達(dá)到了?９０．５３％和５０．０?ｍｇ／ｇ。??并且在ｐＨ為３．０￣６．０范圍內(nèi)，對(duì)Ｃｕ＂的去除效果増加較快。這是因?yàn)殛?yáng)值不??僅可�。抻绊懀疲澹畅枺矗溃牵希耍停瞟枺幢砻娴碾姾汕闆r，還可Ｗ影響Ｃｕ２＋的狀態(tài)（圖３．７）。??在ｐＨ為２．０時(shí)，吸附機(jī)理主要為配位機(jī)理，溶液中存在大量的Ｈ＋，一方面，大??量的Ｈ＋會(huì)與Ｃｕ２＋爭(zhēng)奪吸附劑表面活性位點(diǎn)，使得吸附能力下降；另一方面，在??低ｐＨ下吸附劑表面的官能團(tuán)會(huì)發(fā)生質(zhì)子化作用，由于靜電斥力的存在，阻礙了??陽(yáng)離子Ｃｕ２＋的靠化這就導(dǎo)致了在較低陽(yáng)下吸附能力較低。當(dāng)溶液ｐＨ從２．０??上升到６．０時(shí)，Ｆｅ３〇４＠ＧＯ／ＫＭｎ〇４對(duì)Ｃｕ２＋的吸附能力大幅増加。這主要是由于??增加的腳值導(dǎo)致ＯｆＴ濃度的增加，與Ｆｅ３＾＠ＧＯ／ＫＭｎ化表面結(jié)合的Ｈ＋會(huì)發(fā)生??離解，使得Ｆｅ３〇４＠ＧＯ／ＫＭｎ〇４表面大量的活性位點(diǎn)暴露出來(lái)，并且負(fù)電子性的??活性位點(diǎn)數(shù)會(huì)增多，這都有利于Ｃｕ２＋在吸附劑表面的吸附。另一方面，隨著ｐＨ??的升高

３．３．６?Ｆｅ３〇４＠ＧＯ／ＫＭｎ〇４投加量對(duì)Ｃｕ２＋吸附性能的影響??在給定Ｃｕ２＋初始濃度的條件下，吸附劑的投加量是決定吸附效率的重要影??響因素。在不同Ｆｅ３〇４＠ＧＯ／ＫＭｎ〇４投加量下溶液中Ｃｕ２＋的去除性能如圖３．８所??示。由圖可知，隨著Ｆｅ３＾＠Ｇ０／ＫＭｎ化量的增加，Ｃｕ＂的去除率也逐漸增加。??當(dāng)Ｆｅ３〇４＠ＧＯ／ＫＭｎ〇４的投加量為０．２?ｇ／Ｌ時(shí)，Ｃｕ２＋的去除率為２３．２６％；當(dāng)??Ｆｅ３＾＠ＧＯ／ＫＭｎ〇４的用量增加時(shí)，由于增加的吸附劑為打產(chǎn)離子的去除提供了??更多的活性結(jié)合位點(diǎn)和官能團(tuán)，使得Ｆｅ３〇４＠ＧＯ／ＫＭｎ〇４對(duì)Ｃｕ２＋的去除率提高。??當(dāng)Ｆｅ３Ｏ４＠ＧＯ／ＫＭｎＯ４的量増加至２．０ｇ／Ｌ時(shí)，Ｃｌ產(chǎn)的去除率上升為?９８．８５％。另??夕ｈ，從圖中亦可ｙＸ觀察到，當(dāng)Ｆｅ３Ｏ４＠ＧＯ／ＫＭｎＯ４的量超過(guò)１．０ｇ／Ｌ時(shí)，Ｃｕ２＋的去??除率雖有増加，但是増長(zhǎng)的速率有所減緩。這主要是由于溶液中吸附劑達(dá)到一定??數(shù)量時(shí)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]氧化石墨烯/碳納米管氣凝膠分離純化血紅蛋白的研究[D]. 鄭旭.東北大學(xué) 2014
[2]磁性水凝膠的制備及其對(duì)重金屬的吸附研究[D]. 華蓉.南京大學(xué) 2014
[3]氧化石墨、碳納米管摻雜活性炭、氮化碳的電化學(xué)性能研究[D]. 于雪嬌.遼寧科技大學(xué) 2014
[4]磁性碳基復(fù)合材料對(duì)水中有機(jī)染料與重金屬離子的吸附去除研究[D]. 李文文.安徽師范大學(xué) 2013
[5]碳納米管負(fù)載二氧化錳材料的制備及吸附鉛離子的機(jī)制研究[D]. 馬登月.山東大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3471613