DTPA-壳聚糖/GO复合材料对重金属铜和阳离子染料的吸附去除

发布时间：2021-01-21 00:29

　　重金属与染料是两类常见的对生态环境及人类健康危害严重的污染物。应用吸附法去除水溶液中的污染物具有效率高、操作简便、成本低及可重复使用等优点,因而开发各种新型吸附剂成为吸附法的研究热点之一。二乙基三胺五乙酸（简称DTPA）不仅是一种高效的重金属螯合剂,而且还可以作为壳聚糖分子的交联剂。为了进一步提高壳聚糖/氧化石墨烯复合吸附剂的吸附性能及稳定性,本文通过“一锅法”简便地合成得到DTPA-壳聚糖/氧化石墨烯复合吸附剂（简称DC/GO）,并用于水溶液中重金属铜与阳离子染料亚甲基蓝的去除。具体研究结果如下:1)合成得到的几种DTPA-壳聚糖/氧化石墨烯复合材料分别为DC/GO-1、DC/GO-2、DC/GO-3、DC/GO-4,这些复合吸附剂中的壳聚糖与氧化石墨烯的比例依次减小,而DPCS为不含氧化石墨烯的DTPA-壳聚糖。分别用FTIR、BET、SEM及XRD等对材料的组成及结构进行了表征,并研究了壳聚糖与氧化石墨烯的比例对复合材料吸附铜离子与亚甲基蓝性能的影响。结果表明:与DPCS相比,复合吸附剂DC/GO-1、DC/GO-2的吸附性能都提高了。2)研究了DPCS、DC/GO-1、DC/G... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

DC/GO复合材料的合成方法示意图

3 结果与讨论3.1 复合材料的表征首先对合成的氧化石墨烯（GO）用原子力显微镜分析其表面形貌，通过 AFM 扫描我们得到图 3.1，从图中可以看到 GO 表面的褶皱纹路。在图 3.1A 中，我们观察到一层层氧化石墨烯相互叠加，可知我们制备的氧化石墨烯应该是个多层的材料，但是由于我们在合成时没有特殊的筛选方式，所以从图 3.1B、3.1C 中可以看到较厚的氧化石墨烯块状结构，在原子力显微镜下测得我们合成的氧化石墨烯厚度大致在 30-40nm左右。也有文献报道过，他们通过合适的条件与筛选（例如超声分散取上层清液收集GO），制备得到了 1 nm 左右厚度的氧化石墨烯单层结构[65,66]。（图 3.1 测量数据记录在附录二中）

图 3.4 几种吸附剂的 XRD 图S、DPCS、DC/GO-1、GO-b(碱洗 GO)、GO 的 FTIR 谱图：3372cm-1（-OH 伸缩振动），1726cm-1（-COOH 中 C=O O-不对称伸缩振动），1384 cm-1（C-OH 伸缩振动）[69,71,72] C-O 伸缩振动）[73]。这些结果表明 GO 中存在大量含氧谱中，-COOH 的 C=O 伸缩振动峰消失，但在 1622 cm-1伸缩振动），这证实 GO 中-COOH 基团转化为-COO-，这是用，DPCS 的主要特征峰如下：3436cm-1（-OH 和-NH2伸缩-1（C-H 伸缩振动），1637 cm-1（-C=O 在酰胺中伸缩振动伸缩振动），1403cm-1（COO-对称伸缩振动）[64]，1033cm-）和 1155cm-1（耦合(C-C/C-O)拉伸振动）[74]。这些结果表地修饰在壳聚糖上了。在复合材料 DC/GO-1 的 FTIR 光谱


本文编号：2990082