石墨烯_聚合物复合材料的制备及应用研究.pdf

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1、分类号TB332学号151040210密级全日制学术型硕士学位论文题目石墨烯/聚合物复合材料的制备及应用研究作者姓名刘斌导师姓名、职称孟祖超（副教授）学科(专业)名称应用化学提交论文日期2018年6月14日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与

2、资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________日期：__________I中文摘要论文题目：石墨烯/聚合物复合材料

3、的制备及应用研究专业：应用化学姓名：刘斌（签名）导师：孟祖超（签名）摘要针对当下工业废水的污染现状，研制新型高效的吸附材料具有十分重要的意义。石墨烯复合材料材料具有极大的比表面积，具有良好的吸附性能，在水处理行业具有潜在使用性质。本文制备了聚多巴胺/Fe-MOFs/RGO、RGO/PU海绵、PMMA/RGO/PU海绵和Cu-BTC/GO等四种石墨烯/聚合物复合材料，研究了它们对有机污染物的吸附性能，为工业废水处理提供了新方法和新思路。（1）以自聚合方法合成了一种新型表面分子印迹材料聚多巴胺/Fe-MOFs/RGO，在20℃、pH=5的条件下，其对苯酚有良好的

4、选择吸附性能，饱和吸附量为254.06mg/g。该表面分子印迹材料也具有很好的重复使用性能，重复使用5次后，对苯酚的吸附量保持在89%，为解决炼厂废水中苯酚的污染问题提供了新思路。（2）以浸渍法制备了一种基于PU海绵的三维多孔石墨烯复合材料RGO/PU海绵，在30℃、pH=7条件下，其对亚甲基蓝具有很好的吸附效果。当亚甲基蓝浓度低于40mg/L时，该复合材料对亚甲基蓝的吸附效率均能达到100%，吸附平衡时间少于20min。结合准二阶动力学模型的拟合，证明RGO/PU海绵对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级动力学模型。该复合材料制备简便，易于回收，为有机印染废水的处

5、理提出了一种新方法。（3）以两次浸渍制备了PMMA/RGO/PU三维多孔复合材料。该复合材料具有较强的疏水性，对煤油、柴油、菜籽油的最大吸附量分别为25.54g/g、21.08g/g、22.36g/g。该复合材料具有良好的重复使用性能，使用60次后，吸油量保持在80%以上。该复合材料对水表面溢油和水中乳化油具有良好的处理的效果，为油气田含油污水的处理提供了一种简单易行的解决方法。（4）通过一锅法制备Cu-BTC/GO复合材料，在pH=7、30℃的条件下，0.0125gCu-BTC/GO对10mg/L亚甲基蓝有优异的吸附能力，重复使用5次后，Cu-BTC/GO

6、对亚甲基蓝的脱色率仍保持在85%以上。该复合材料制备简单，对阳离子染料亚甲基具有良好的吸附效果，拓宽了MOFs材料的应用范围。关键词：石墨烯聚合物复合材料吸附性能论文类型：基础研究II英文摘要Subject:PreparationandApplicationofGraphene/PolymerCompositesSpecialty:AppliedChemistryName:LiuBin(signed)Instructor:Mengzuchao(Signed)AbstractInviewofthecurrentpollutionstatusofindustri

7、alwastewater,itisofgreatimportancetodevelopnewandefficientadsorptionmaterials.Graphenecompositematerialhasgreatspecificsurfaceareaandgoodadsorptionproperties,andhaspotentialapplicationinwatertreatmentindustry.Inthispaper,fourkindsofgraphene/polymercomposites,suchaspolydopamine/Fe-M

8、OFs/RGO,RGO/PUsponge,PMMA/