三維氮摻雜石墨烯凝膠對有機染料吸附行為的研究
發(fā)布時間:2020-05-12 15:20
【摘要】:染料廢水嚴重威脅人類健康與生態(tài)平衡,吸附法是現(xiàn)階段最為經(jīng)濟有效的處理染料廢水的辦法。其中吸附劑的選擇至關重要。近些年來,石墨烯因其經(jīng)濟、綠色和出色的性能得到了廣泛關注。特別是三維結構的雜原子摻雜型石墨烯凝膠除具有石墨烯材料的所有優(yōu)點外,還具有豐富的三維孔道結構,表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附能力,在染料廢水處理領域具有潛在的應用前景。本文首先設計并通過水熱法制備了一系列三維氮摻雜石墨烯凝膠(NG),通過改變氮源來調(diào)控其結構及性能。其中以1,6-己二胺為氮源制備的NG-6對酸性紅B(AR)和甲基橙(MO)的吸附性能最好。而對亞甲基藍(MB)和羅丹明B(RhB)的吸附,則是以乙二胺為氮源制備的NG-2性能最佳。表征結果證實該類吸附劑的性能受表面含氮、氧官能團的影響。其中,吡啶氮的形態(tài)利于材料對AR和MO的吸附,而含氧官能團則利于材料對MB和RhB的吸附。此外,此類材料對染料的吸附過程及動力學符合Langmuir模型和擬一級動力學模型。為進一步探究NG吸附劑的吸附行為及機理。對NG-2在不同溫度下進行熱解改性,并應用于亞甲基藍的吸附實驗。結果表明熱解溫度對NG的吸附性能產(chǎn)生了重要影響。隨著熱解溫度的升高,材料的最大吸附容量有所提升,且對染料的吸附速率也明顯提高,吸附動力學符合擬一級動力學模型。其中1000℃下熱解得到的材料表現(xiàn)出最為出色的吸附性能。但當熱解溫度達1200℃時,材料的吸附性能有所下降,且吸附動力學發(fā)生了變化,符合擬二級動力學模型。表征結果表明材料表面官能團和比表面積的協(xié)同作用很可能是造成上述現(xiàn)象的原因。
【圖文】:
述GO粉末(0.1邋g)放入100邋mL的燒杯中,再向其中加入去離藤越_處理2邋h廔到2邋mg邋.L-1的GO分散液。將,
本文編號:2660420
【圖文】:
述GO粉末(0.1邋g)放入100邋mL的燒杯中,再向其中加入去離藤越_處理2邋h廔到2邋mg邋.L-1的GO分散液。將,
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