功能化氧化石墨烯材料的制备及其对铀（Ⅵ）吸附性能的研究

发布时间：2022-07-22 16:19

　　氧化石墨烯（GO）的比表面积大,结构中含有丰富的含氧官能团,具有良好的热稳定性和机械性,且制备方法简单,成本低廉,在重金属离子吸附方面有着广阔的潜在应用性。本论文制备出了乙二胺四乙酸二钠改性氧化石墨烯（EDTA-GO）,氨基化氧化石墨烯（GO-NH2）,偕胺肟化氧化石墨烯（AO/GO）三种材料,期望通过改变氧化石墨烯的形态和吸附铀的功能性位点,得到吸附量高、便于分离、可重复利用的环境友好型吸附材料。采用SEM、EDS、XRD、FT–IR、TGA等方法表征了所制备的功能化氧化石墨烯材料的结构和性质,研究了溶液的p H值、吸附时间、溶液初始浓度、温度和离子强度对功能化氧化石墨烯材料铀（VI）吸附的影响,采用动力学、等温线和热力学进一步讨论吸附机理,并研究了吸附剂的脱附和可重复利用效果。EDTA-GO对铀（VI）吸附的最佳p H值为6;吸附平衡时间为4h;吸附行为符合准二级动力学方程,能够用Langmuir吸附等温式对其进行很好的描述,对铀（VI）的吸附受化学作用控制,单层饱和吸附容量为212.77 mg·g-1。热力学研究表明吸附是自发的吸热过程。不同浓度的Na Cl溶液对吸附的影响不大。... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 铀
        1.1.1 铀的开发和利用
        1.1.2 中国的铀资源现状
        1.1.3 含铀废水的污染及危害
        1.1.4 含铀废水的处理方法
    1.2 常见铀吸附剂
        1.2.1 黏土矿石
        1.2.2 天然高分子
        1.2.3 合成高分子聚合物
        1.2.4 生物质
        1.2.5 碳材料
    1.3 石墨烯
        1.3.1 石墨烯的结构和性能
        1.3.2 石墨烯的制备
        1.3.3 氧化石墨烯的结构和性质
        1.3.4 氧化石墨烯的制备
        1.3.5 氧化石墨烯材料在吸附方面的应用
    1.4 论文研究的目的及意义
    1.5 论文的研究内容
        1.5.1 功能化石墨烯材料的制备和表征
        1.5.2 功能化石墨烯材料吸附铀的性能研究
    参考文献
第二章 乙二胺四乙酸二钠改性氧化石墨烯海绵对铀(VI)吸附性能的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 溶液的配制
        2.2.3 乙二胺四乙酸二钠改性石墨烯海绵（EDTA-GO）的制备
        2.2.4 吸附实验
    2.3 结果及讨论
        2.3.1 EDTA-GO的SEM和EDS表征
        2.3.2 EDTA-GO的FT-IR表征
        2.3.3 EDTA-GO的XRD表征
        2.3.4 初始pH值对吸附的影响
        2.3.5 吸附动力学
        2.3.6 吸附等温线
        2.3.7 吸附热力学
        2.3.8 脱附及重复使用性
        2.3.9 离子强度的影响
    2.4 小结
    参考文献
第三章 氨基化氧化石墨烯对铀(VI)吸附性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 溶液的配制
        3.2.3 氨基化氧化石墨烯（GO-NH_2）的制备
        3.2.4 吸附实验
    3.3 结果及讨论
        3.3.1 GO-NH_2的SEM和EDS表征
        3.3.2 GO-NH_2的FT-IR表征
        3.3.3 GO-NH_2的XRD表征
        3.3.4 初始pH值对吸附的影响
        3.3.5 吸附动力学
        3.3.6 吸附等温线
        3.3.7 吸附热力学
        3.3.8 脱附及重复使用性
        3.3.9 离子强度的影响
    3.4 小结
    参考文献
第四章 偕胺肟化氧化石墨烯对铀(VI)吸附性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 溶液的配制
        4.2.3 偕胺肟化氧化石墨烯（AO/GO）的制备
        4.2.4 吸附实验
    4.3 结果及讨论
        4.3.1 AO/GO的SEM表征
        4.3.2 AO/GO的FT-IR表征
        4.3.3 AO/GO的XRD表征
        4.3.4 AO/GO的TGA表征
        4.3.5 初始pH值对吸附的影响
        4.3.6 吸附动力学
        4.3.7 吸附等温线
        4.3.8 吸附热力学
        4.3.9 脱附及重复使用性
        4.3.10 离子强度的影响
    4.4 小结
    参考文献
第五章 结论及展望
附录：硕士期间论文发表情况
致谢


【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3664937