氨基和巰基修飾氧化石墨烯-碳納米管制備及吸附研究.pdf

1、現(xiàn)代化進(jìn)程中造成的水污染問題越來越多，其中重金屬離子和含酚類有機(jī)物等污染物成為了水中主要污染物。這些污染物主要來自電鍍、采礦等行業(yè)中排放的污水、農(nóng)業(yè)中化肥農(nóng)藥的不合理使用等。重金屬離子和含酚類有機(jī)物進(jìn)入地下水體后，通過生物的富集作用，會(huì)在人體中進(jìn)行大量累積，給人們帶來嚴(yán)重的傷害、甚至?xí)＜跋乱淮纳】?。近年來，開發(fā)的處理污水的主要方法有：濃縮蒸發(fā)法、化學(xué)沉淀法、離子互換法、膜分離法等。上述方法對水體中污染物去除有一定的效果，但是存在

2、成本高、制備復(fù)雜、易造成二次污染等缺點(diǎn)。而吸附法有材料來源廣、制備簡單、除污速度快、利用率高等優(yōu)點(diǎn)，受到了學(xué)者廣泛關(guān)注。選擇吸附能力杰出的氧化石墨烯(GO)和碳納米管(MWCNTs)做主材料，第一步制備出 GO/MWCNTs復(fù)合材料，然后采用氨基和巰基修飾，制備出NH2-SH-GO/MWCNTs復(fù)合材料。采用透射電鏡、掃描電鏡、紅外光譜、X射線衍射、氮?dú)馕降缺碚鞣椒▉泶_定了材料的形貌以及表面負(fù)載的基團(tuán)。
　　本文研究了NH2-S

3、H-GO/MWCNTs復(fù)合材料在Pb2+、Zn2+和苯酚共存條件下的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證材料性能，同時(shí)研究 pH值、時(shí)間、溫度等因素對靜態(tài)吸附過程的影響。結(jié)果表明，pH=5時(shí)，復(fù)合材料對Pb2+、Zn2+有最大吸附容量，分別達(dá)126.5和99.7 mg/g，對苯酚的最大吸附容量為25.1 mg/g。在pH=5時(shí)，研究了吸附時(shí)間對Pb2+、Zn2+及苯酚吸附容量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在60 min時(shí)吸附達(dá)到平衡，其容量分別為125.8、98.

4、6和23.8mg/g。通過初始吸附速率公式計(jì)算可知Pb2+、Zn2+、苯酚各自的初始吸附速率為553.897min-1、136.107min-1、37.951min-1，從而能說明Pb2+、Zn2+、苯酚的吸附容量依次增大。通過熱力學(xué)分析，復(fù)合材料對Pb2+、Zn2+和苯酚的吸附屬于自發(fā)吸熱過程且屬于物理吸附，吸附作用力以分子間作用力為主；動(dòng)力學(xué)研究表明復(fù)合材料對Pb2+、Zn2+和苯酚的吸附切合準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程；吸附等溫線表明吸附過程