氧化石墨烯基功能纸的简易制备和染料吸附性能

编号：ZZHY00097

篇名：氧化石墨烯基功能纸的简易制备和染料吸附性能

作者：曹海燕 毕恒昌 谢骁 苏适 孙立涛

关键词： 吸附 分离 氧化石墨烯 动力学模型

机构： 东南大学、微电子机械系统教育部重点实验室、FEI纳皮米中心 江南石墨烯研究院、江南石墨烯研究院先进碳材料应用联合研发中心

摘要： 染料污染是水体污染的一个重要方面,吸附法因具有效率高,简单易操作等优点,被认为优于其他的染料废水处理技术.本文采用一种简单的方法制备了具有高吸附、易分离特性的氧化石墨烯基功能纸,研究其对水中阳离子染料的吸附,考察了吸附时间、染料初始浓度、吸附剂用量及温度对吸附性能的影响.利用扫描电子显微镜、拉曼光谱分析、热重分析、紫外可见吸收光谱仪等测试方法,对氧化石墨烯基功能纸的结构、形貌和吸附性能进行表征分析.结果表明：氧化石墨烯基功能纸对阳离子染料亚甲基蓝和罗丹明B有良好的吸附效果,当亚甲基蓝和罗丹明B的初始浓度分别为40和30 mg·L（-1）,功能纸对两种染料的吸附量分别达到了54.84和21.74 mg·g（-1）.而且这种氧化石墨烯基吸附材料很好地解决了吸附剂与水体的分离问题.另外,实验还发现,在氧化石墨烯基功能纸吸附染料的过程中,氧化石墨烯对染料的吸附作用远远大于纸巾本身对染料的吸附.例如,对于罗丹明B,纸巾的吸附量几乎为零,当罗丹明B的初始浓度为30 mg·L（-1）时,以纸巾上负载的氧化石墨烯质量计算的吸附量达到了183 mg·g（-1）.动力学研究结果表明吸附过程较好地符合伪二级动力学模型,热力学数据分析,氧化石墨烯基功能纸对两种染料的吸附行为是自发吸热的.研究结果对基于氧化石墨烯的吸附材料的制备和应用提供了参考依据.