磁性氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附染料的性能研究

发布时间：2017-12-15 10:27

本文关键词：磁性氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附染料的性能研究

【摘要】：各种染料废水的净化已经成为目前亟待解决的问题,吸附法在各种废水的净化处理中都具有很大的应用潜力。Fe3O4/GO复合材料保留了氧化石墨烯高吸附能力的优点,还具有磁性,易于从溶液中分离。将壳聚糖加入到Fe3O4/GO复合材料中,一方面增大了吸附量,另一方面防止了 Fe3O4的损耗,增强了材料的稳定性。采用超声沉淀法合成了Fe3O4/GO和Fe3O4/GO/CS复合材料,通过SEM、XRD、FTIR和VSM对Fe3O4/GO和Fe3O4/GO/CS复合材料的形貌、结构和磁性进行了表征。通过对甲基橙和中性红染料模拟废水的吸附实验考察pH值、吸附剂添加量、吸附时间等因素对Fe3O4/GO和Fe3O4/GO/CS复合材料吸附效果的影响,并进行了吸附动力学和等温吸附模型拟合。结果表明,Fe3O4/GO和Fe3O4/GO/CS复合材料成功合成,两种材料均具有超顺磁性,用作吸附剂时可实现在外在磁场的作用下吸附剂与吸附质的快速分离。Fe3O4/GO复合材料对甲基橙的最大吸附容量为139.7 mg/g,对中性红的最大吸附容量是277.0 mg/g;随着吸附剂添加量增大,染料去除率逐渐增大;随着吸附时间增加,染料去除率先急剧上升,然后上升幅度趋缓直至达到吸附平衡,吸附平衡时间为24h左右;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,为化学单层吸附。Fe3O4/GO复合材料和Fe3O4/GO/CS复合材料在较宽的pH范围内均能较好的吸附水溶液中的中性红,最大吸附容量可达296.7 mg/g,随着吸附剂添加量增大,染料去除率逐渐增大;随着吸附时间增加,染料去除率先急剧上升,然后上升幅度趋缓直至达到吸附平衡,吸附平衡时间为24h左右;吸附平衡数据和动力学数据分别符合准二级动力学模型和Langmuir模型,为单分子层化学吸附。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X788;O647.33

【参考文献】

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