[毕业论文] 表面功能化石墨烯去除水中Cr(VI)的研究 [复制链接]

资料简介：

毕业论文-表面功能化石墨烯去除水中Cr(VI)的研究，共34页，13278字

摘 要

石墨烯是由碳原子通过sp2杂化构成的单层、二维蜂窝状结构的碳材料，由于特殊的结构使其具有优异的力学、光学、电学、化学等方面的性能，为了使石墨烯的优异性能在应用过程中更好地发挥出来，我们对石墨烯进行功能化。

本文采用氧化还原法制备石墨烯，首先，采用Hummers法制备氧化石墨烯（GO），然后利用聚乙酰基亚胺（PEI）与氧化石墨烯（GO）反应得到功能化石墨烯（PEI-GO）。对功能化石墨烯运用IR、TEM、XRD等手段进行表征并分析。

我们研究了功能化石墨烯（PEI-GO）对Cr(VI)的吸附性能，研究了溶液的pH值（最佳 pH 值）、接触时间（反应动力学）及无机阴离子浓度（干扰离子）对吸附性能的影响。研究结果显示，PEI-GO吸附水中Cr(VI)的规律符合Freundlich等温方程；当溶液pH＜3时，平衡时吸附量随pH增大而增大，当pH在3左右时吸附量最大，达到69mg/g ，当pH＞3时，平衡时吸附量随pH增大而减少；无机阴离子对Cr(VI)吸附效果影响的大小顺序为：PO43->SO42->NO3->Cl-；吸附动力学规律符合Langmuir准二级反应动力学方程；在同种条件下温度越高，吸附量越大，表明吸附反应为吸热反应；在25℃时，最佳吸附点上吸附平衡时的吸附量可达53.4mg/g以上。

关键词：石墨烯，聚乙烯亚胺，吸附，铬

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

1 前言 1

1.1 铬 1

1.2 石墨烯 1

1.2.1石墨烯简介 1

1.2.2石墨烯的优异性能 2

1.2.3 石墨烯的制备 3

1.2.4石墨烯的功能化 4

1.3 聚乙烯亚胺（PEI） 4

1.4 选题依据与主要内容 5

1.4.1 立题依据 5

1.4.2 本论文主要研究内容 5

2 实验部分 6

2.1 实验试剂及设备 6

2.2 PEI-GO吸附剂的制备 7

2.2.1 GO的制备 7

2.2.2 PEI-GO的制备 7

2.3 吸附剂的表征 7

2.4 Cr(VI)标准曲线的绘制 8

2.4.1 铬标准曲线相关溶液的制备 8

2.4.2 标准曲线的绘制 8

2.5 吸附实验研究 9

2.5.1 吸附等温线 9

2.5.2 溶液pH对吸附性能的影响研究 9

2.5.3 无机阴离子对吸附性能影响的研究 10

2.5.4 吸附动力学 10

3 结果与讨论 11

3.1 吸附剂的表征 11

3.1.1 吸附剂的红外光谱检测 11

3.1.2 透射电子显微镜 12

3.1.3 X射线衍射 12

3.2 吸附实验研究 13

3.2.1 吸附等温线 13

3.2.3 溶液pH对吸附性能的影响研究 16

3.2.3 无机阴离子对吸附性能影响的研究 17

3.2.4 吸附动力学研究 18

4 结论 21

5 展望 22

致 谢 23

参 考 文 献 24

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