一种含有电气石的复合吸附材料的制备及其应用研究

发布时间：2017-05-21 22:02

  本文关键词：一种含有电气石的复合吸附材料的制备及其应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水污染是长期以来最难解决的环境问题之一,其中重金属和有机染料是主要的污染源。本论文利用电气石的自发极化性能及氧化石墨烯的吸附性能,开发一系列针对重金属和有机染料的廉价、高效的吸附材料。本论文采用冷凝回流法和水热法制备一系列的电气石/石墨烯基复合吸附材料,并采用XRD、XPS、Raman、TEM、FTIR、far infrared emission等手段对复合吸附材料进行表征,同时用ICP-AES和UV-vis分光光度计测试电气石/石墨烯基复合吸附材料的吸附性能,探索复合吸附材料的最佳制备方法,并采用Langmuir等温吸附模型等理论分析方法,初步建立了吸附材料的吸附模型。研究表明,水热法制备的电气石/含硫氧化石墨烯中硫元素的含量更高,对Hg2+的吸附效果更好。吸附试验表明以Na2S·9H2O为改性剂,以BiCl3为催化剂制备的电气石/含硫氧化石墨烯复合材料对Hg2+的平衡吸附容量最高,为559.80 mg/g。采用冷凝回流法制备的电气石/氧化石墨烯复合材料对高浓度的亚甲基蓝有良好的吸附效果,当电气石和氧化石墨烯的比例为1:10时,复合材料对亚甲基蓝的吸附效果最好,比纯氧化石墨烯高0.25%,批量吸附实验表明,电气石/氧化石墨烯对亚甲基蓝的吸附分别符合Langmuir等温吸附模型和freundlich等温吸附模型,最大吸附容量为7.407 g/g。
【关键词】：电气石 功能材料 氧化石墨烯 环境保护
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ424
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 引言9-10
• 1.2 吸附材料的研究及应用10-14
• 1.2.1 吸附材料及应用10-13
• 1.2.2 吸附机理及寿命评价13-14
• 1.3 石墨烯的研究进展及应用14-19
• 1.3.1 石墨烯的制备方法和应用15-17
• 1.3.2 功能化石墨烯的制备方法和应用17-19
• 1.4 电气石的研究进展及应用19-22
• 1.4.1 电气石的自发极性20-21
• 1.4.2 电气石的吸附性21-22
• 1.5 本文的研究内容及意义22-23
• 第二章 实验材料和表征方法23-27
• 2.1 实验药品23-24
• 2.2 实验仪器与设备24
• 2.3 样品的表征与性能测试24-27
• 第三章 复合吸附材料的制备与表征27-49
• 3.1 粉末状含硫氧化石墨烯复合材料的制备与表征27-34
• 3.1.1 氧化石墨烯的制备27
• 3.1.2 粉末状含硫的功能化石墨烯复合材料的制备27-28
• 3.1.3 粉末状含硫氧化石墨烯材料的表征28-34
• 3.1.4 小结34
• 3.2 海绵状含硫氧化石墨烯/电气石复合材料的制备与表征34-44
• 3.2.1 海绵状含硫氧化石墨烯/电气石复合材料的制备34-35
• 3.2.2 海绵状含硫氧化石墨烯/电气石复合材料的表征结35-43
• 3.2.3 小结43-44
• 3.3 氧化石墨烯/电气石复合材料的制备与表征44-49
• 3.3.1 氧化石墨烯/电气石复合材料的制备44
• 3.3.2 氧化石墨烯/电气石复合材料的表征44-47
• 3.3.3 小结47-49
• 第四章 复合吸附材料的吸附性及机理能研究49-61
• 4.1 粉末状含硫氧化石墨烯复合材料对Hg~(2+)吸附性能49-52
• 4.1.2 样品的吸附容量测试50-51
• 4.1.3 吸附机理51-52
• 4.2 海绵状含硫氧化石墨烯/电气石复合材料对Hg~(2+)吸附性能52-54
• 4.2.1 样品的吸附性能测试52-54
• 4.2.2 吸附机理54
• 4.3 氧化石墨烯/电气石复合材料对亚甲基蓝的吸附性能54-61
• 4.3.1 氧化石墨烯/电气石复合材料的测试方法54-56
• 4.3.2 氧化石墨烯/电气石复合材料的吸附模型56-58
• 4.3.3 吸附机理58-61
• 第五章 结论61-63
• 参考文献63-69
• 攻读学位期间取得的科研成果69-71
• 致谢71-72

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本文编号：384929