响应面法优化磁性氧化石墨烯吸附亚甲基蓝及其动力学研究

编号：NMJS07285

篇名：响应面法优化磁性氧化石墨烯吸附亚甲基蓝及其动力学研究

作者：单凤君 张婷婷 李淼

关键词： 磁性氧化石墨烯 FE3O4 响应面优化 吸附 亚甲基蓝

机构： 辽宁工业大学化学与环境工程学院

摘要： 采用超声-沉淀法制备磁性氧化石墨烯(MGO)复合材料。通过傅里叶红外光谱仪FTIR和场发射扫描电子显微镜FESEM对MGO进行表征。采用响应面优化实验设计对MGO吸附亚甲基蓝(MB)的工艺过程进行了优化,设定Fe3O4质量浓度、氧化石墨烯(GO)质量浓度、吸附温度和MB初始质量浓度为4个因素,MB吸附率为响应值,建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型,确定最佳吸附条件,并进行动力学方程和吸附等温线拟合。结果表明,Fe3O4用量和MB初始质量浓度是显著因素,MB的最佳吸附条件为:Fe3O4质量浓度4.08 g/L、GO质量浓度4.76 g/L、温度40℃、MB初始质量浓度18.5 mg/L,此时吸附率可达99.09%。吸附符合Langmuir等温线方程。MGO呈褶皱片层结构,含有羧基、羰基、羟基和环氧基等活性基团,是一种用于处理染料废水的高效、绿色吸附剂。