磁性氧化石墨烯的制备及去除水中Cd（Ⅱ）和离子染料的研究

发布时间：2023-04-03 23:08

　　重金属和离子染料一般同时存在，构成环境污染最重要和最危险的来源。氧化石墨烯在去除重金属离子和离子染料方面具有应用前景，但难于分离。如果把碳纳米材料赋予磁性，所形成的磁性碳纳米材料既具有纳米材料的高吸附特性，又具有磁性材料的易分离特性。在本文中，采用Hummer方法制备了氧化石墨烯（GO），采用化学共沉淀法把铁氧化物纳米粒子覆盖在GO上制成磁性氧化石墨烯（MGO）并用作吸附剂同时吸附去除Cd(II)和离子染料亚甲基蓝（MB）和橙黄G(OG)和刚果红（CR）。 采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、Zeta电位仪、X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）和震动样品磁强计（VSM）对MGO纳米复合物进行了表征。研究了吸附动力学，吸附等温线及初始pH值对吸附的影响。考察了MGO对自来水中Cd(II)和离子染料的去除效果。使用双体系：Cd(Ⅱ)-MB、Cd(Ⅱ)-OG和Cd(Ⅱ)-CR，研究了多组分吸附行为，此外还考察了磁性氧化石墨烯的重复使用效果。 结果表明，GO具有片状的二维纳米结构，表面有许多的褶皱；当pH<3.5,吸附剂表面带正电荷，当pH>3.5,吸附剂表...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
附图索引
附表索引
第1章 绪论
    1.1 水环境重金属污染概述
        1.1.1 汞污染
        1.1.2 镉污染
        1.1.3 铅污染
        1.1.4 砷污染
        1.1.5 铬污染
        1.1.6 重金属废水处理方法
    1.2 纺织印染工业污染概述
    1.3 印染废水分类
    1.4 印染废水的处理技术及研究进展
        1.4.1 生物处理技术
        1.4.2 物理化学处理技术
    1.5 碳质材料吸附剂
        1.5.1 活性炭
        1.5.2 碳纳米管
        1.5.3 富勒烯
    1.6 石墨烯
        1.6.1 石墨烯的结构与特性
        1.6.2 石墨烯与其他碳质材料吸附剂的关系
        1.6.3 石墨烯的制备方法
        1.6.4 石墨烯的吸附性能
    1.7 本论文研究内容
第2章 磁性氧化石墨烯吸附剂的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂
        2.2.2 仪器
        2.2.3 磁性氧化石墨烯的合成
    2.3 氧化石墨烯及磁性氧化石墨烯的表征及分析
        2.3.1 扫面电镜与透射电镜分析
        2.3.2 傅里叶红外光谱分析
        2.3.3 X 射线衍射分析
        2.3.4 饱和磁场强度
        2.3.5 Zeta 电位
    2.4 本章小结
第3章 磁性氧化石墨烯吸附去除水中镉离子的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 初始 pH 值对吸附的影响
        3.2.4 吸附动力学研究
        3.2.5 等温吸附研究
        3.2.6 磁性氧化石墨烯在自来水中对镉的去除
        3.2.7 吸附剂的解吸与循环使用
    3.3 本章小结
第4章 磁性氧化石墨烯吸附去除水中阴阳离子染料的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 初始 pH 值对染料吸附的影响
        4.2.4 接触时间对染料吸附的影响
        4.2.5 染料等温吸附研究
        4.2.6 磁性氧化石墨烯在自来水中对染料的去除
        4.2.7 吸附剂的解吸与循环利用
    4.3 本章小结
第5章 多组分体系同时去除染料和重金属镉
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 多组分体系吸附实验
    5.3 本章小结
结论
参考文献
附录 攻读学位期间所发表的论文目录
致谢



本文编号：3781320