氧化石墨烯/磁珠复合吸附材料的制备及对Hg（Ⅱ）的吸附研究

发布时间：2021-01-27 17:15

　　氧化石墨烯（GO）是一种二维结构的片状纳米材料,其表面及其边缘含有丰富的含氧官能团,如-OH、-COOH和环氧基等,是一种很好的吸附材料,对含汞废水有较好的吸附能力,但在吸附过后难以分离。为了解决这一难题,本课题以磁珠为载体,用壳聚糖（CS）包裹磁珠,将氧化石墨烯负载在包裹了壳聚糖后的磁珠表面上,最后通过环氧氯丙烷交联固化的方法制备出氧化石墨烯/磁珠复合吸附材料（MCGO）,通过正交试验探索MCGO吸附Hg（Ⅱ）的最佳制备条件,并以扫描电子显微镜（SEM）、漫反射傅立叶红外光谱（DRIFT）、X-射线电子能谱（XPS）、X-射线衍射（XRD）对MCGO进行表征分析。以静态吸附试验研究初始浓度、吸附剂投加量、吸附时间、温度、pH值、离子强度和共存阴、阳离子对MCGO吸附Hg（Ⅱ）的影响,探讨MCGO对Hg（Ⅱ）的吸附动力学及热力学,并研究其吸附机理及循环再生性能。主要结论如下:（1）本文以壳聚糖交联的方法将GO负载到磁珠上制备氧化石墨烯/磁珠复合吸附材料,以正交试验的方法确定该复合吸附材料吸附Hg（Ⅱ）的最佳制备条件为:GO（15 mL）、CS浓度（4.0%）、环氧氯丙烷用量（0.5 m... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 水体汞污染研究现状
        1.1.1 汞的理化性质
        1.1.2 汞污染的来源及危害
        1.1.3 水体中Hg（Ⅱ）的处理方法
        1.1.4 汞吸附材料的研究
    1.2 氧化石墨烯及其复合吸附材料
        1.2.1 氧化石墨烯的结构与性质
        1.2.2 氧化石墨烯的制备
        1.2.3 氧化石墨烯及其复合材料在吸附领域中的应用
    1.3 本论文的研究目的、意义及主要内容
        1.3.1 研究的目的及意义
        1.3.2 主要研究内容
        1.3.3 技术路线图
    1.4 本课题的创新之处
第二章 实验原料、仪器及方法
    2.1 主要仪器
    2.2 主要材料和试剂
    2.3 实验方法
        2.3.1 Hg（Ⅱ）的测定方法
        2.3.2 吸附试验方法
第三章 MCGO的合成及表征
    3.1 MCGO的合成及优化
        3.1.1 氧化石墨烯的制备
        3.1.2 MCGO的制备
        3.1.3 MCGO制备条件的优化
    3.2 MCGO的表征
        3.2.1 磁珠的化学组成
        3.2.2 SEM分析
        3.2.3 DRIFT分析
        3.2.4 XPS分析
        3.2.5 XRD表征分析
    3.3 本章小结
第四章 MCGO复合吸附材料对Hg（Ⅱ）的吸附性能研究
    4.1 MCGO对Hg（Ⅱ）的吸附
        4.1.1 吸附时间的影响
        4.1.2 投加量的影响
        4.1.3 吸附温度的影响
        4.1.4 Hg（Ⅱ）初始浓度的影响
        4.1.5 Hg（Ⅱ）初始pH值的影响
        4.1.6 离子强度的影响
        4.1.7 共存阴、阳离子的影响
    4.2 吸附动力学
        4.2.1 MCGO吸附Hg（Ⅱ）的动力学拟合
        4.2.2 动力学拟合比较
    4.3 吸附等温线
        4.3.1 MCGO吸附Hg（Ⅱ）的吸附等温线研究
        4.3.2 吸附等温线模型比较
    4.4 吸附热力学
    4.5 MCGO对Hg（Ⅱ）的吸附机理分析
    4.6 本章小结
第五章 MCGO吸附Hg（Ⅱ）的解吸性能研究
    5.1 解吸剂的分类
    5.2 解吸剂的选择及解吸方法
        5.2.1 解吸剂的选择
        5.2.2 解吸方法
    5.3 解吸剂浓度的影响
    5.4 解吸时间的影响
    5.5 解吸动力学研究
    5.6 MCGO的再生利用
        5.6.1 实验方法
        5.6.2 实验结果
    5.7 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]氧化石墨烯/壳聚糖复合材料的制备及其吸附铜离子应用研究[J]. 贺琼,祁秀秀,赵欢迎,樊帅楠.  化工新型材料. 2016(10)
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[9]表面高巯基功能化介孔材料的制备及对Hg2+的吸附性能[J]. 宋波,李云萍,王淳,王安.  合成化学. 2016(02)
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本文编号：3003426