石墨烯修饰多孔道材料的结构构建和吸附性能研究

发布时间：2021-03-06 14:11

　　氧化石墨烯是一种二维碳材料,由于其较大的比表面积和表面丰富的官能团成为了化学、物理、材料等领域的研究热点。在环境领域中石墨烯具有巨大的应用前景,优越的物理、化学性质使石墨烯在对污染物的吸附、转化和检测中占有重要的一席之位。但是在环境应用中,石墨烯在水中难分离、易堆垛,甚至容易在水环境中迁移扩散造成二次污染的问题;另一方面,由于小颗粒吸附剂的局限性,较低的水渗透系数限制了其在实际水处理过程中的进一步应用,尤其是在高通量的过滤过程中。针对以上背景,本研究主要分为两个部分:在具有微米级尺度的贯穿通道聚丙烯框架结构上引入带有正电荷的甲基丙烯酸二甲氨乙酯（DMAEMA）接枝聚合链负载氧化石墨烯（GO）,可以在GO和PP纤维之间构建支撑框架从而形成纳米尺度的通道,制备出具有双尺度孔道结构的吸附材料用于对水中污染物的快速去除,以及进一步对污染物在微米级和纳米级孔道内的扩散和吸附行为进行分析;采用氧化石墨烯和聚乙烯亚胺（PEI）层层自组装的技术在具有微米级尺度的贯穿通道聚丙烯框架结构的两面进行沉积,制备出具有多级石墨烯通道“三明治”结构的吸附材料用于对水中污染物的去除,并探究了GO的循环沉积次数和层间... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１单层石娲烯模锻图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｇｒａｐｈｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ?ｇｒａｐｈｅｎｅ??

图１－２石墨烯吸附有机污染物的吸附机理??．?１－２?Ａｄｓｏｉｐｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｆｏｒ?ｏｒｇａｎｉｃ?ｐｏｌｌｕｔａｎ石墨烯纳米尺寸的局限性，使其很难实现在水中的分离和石墨烯难以分离的问题，人们尝试将具有磁性的Ｆｅ３０２负的磁性来达到石墨烯回收利用的目的。Ｈｅ等人Ｍｌ将氨基上的羧基反应，生成酰胺键制备磁性氧化石墨烯。Ｊｉｎ等，将氧化石墨烯和ＦｅＣｌ３／ＦｅＳ０３结合制备出磁性氧化石墨壬基酚和双酚Ａ的去除。实验结果发现，在相同实验条对壬基酚和双酚Ａ的吸附量高于磁性还原氧化石墨烯，部分吸附位点，造成了对吸附量的损失。??的吸附??墨烯，氧化石墨烯表面含有丰富的含氧官能团使其成为更氧化石墨烯去除离子型污染物的主要机理为静电［４３］，离子

将ＰＰ－ｇ－ＤＭＡＥＭＡ与氧化石墨烯（ＧＯ）进行静电自组装反应，将氧化石墨烯与??ＤＭＡＥＭＡ聚合链相连得到具有双尺度孔道结构的石墨烯／聚丙烯符合材料??ＰＰ＿Ｇ０。其具体的制备路线如图２－１所示：??＃牐＃牐０?＾??＼１Ｌ＾?，－??ｒｆｘ％＇＾ｍＴＴ?Ｈａｄｉａｔｉｏｎ?ＦＪｃｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?？?．??—??ＤＩＭＡＥＭＡ?Ｃｉ?ＣＯ??，八、?ｚ，?、、、＇?Ｚ?＇、??，：：：?：：、？、＇?，?＇、、??，??Ｎ?，?＼?，?＇??＊?；?；?－?＊？?＊？？?Ｖ?＾?＾?


本文编号：3067244