L-谷氨酸功能化氧化石墨烯制备及其对铀的吸附研究

编号：NMJS07334

篇名：L-谷氨酸功能化氧化石墨烯制备及其对铀的吸附研究

作者：李仕友 欧阳成炜 伍随意 王国华 周耀辉 谢水波

关键词： 环境工程学 氧化石墨烯 铀 吸附

机构： 南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室

摘要： 为探讨改性氧化石墨烯(GO)的性质特征对其吸附放射性重金属铀的影响,将L-谷氨酸(L-Glu)与氧化石墨烯发生亲核反应,从而制得L-谷氨酸功能化的氧化石墨烯(LGlu/GO)。通过静态吸附试验,考察了pH值、投加量、反应时间、温度与铀初始质量浓度等因素对L-谷氨酸功能化氧化石墨烯吸附铀效果的影响,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)对吸附剂的结构和形貌进行了表征,分析其吸附机理。结果表明,铀初始质量浓度为10mg/L,pH=4,投加量为0.2g/L时吸附效果最佳,吸附平衡时间为40min,温度对吸附效果影响不大。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附方程,铀初始质量浓度为70mg/L,30℃时最大吸附容量为309.36mg/g。L-Glu/GO的表征结果表明,L-谷氨酸上的氨基进攻GO上的环氧基团并与C发生了亲核取代反应,为GO引入了含氮基团,实现了GO的功能化。相比GO,L-Glu/GO的晶体结构发生了较大改变,L-Glu/GO吸附U(VI)后表面更光滑。