不同氧化程度与缺陷度氧化石墨烯制备及其吸附cu2+研究

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1、硕士学位论文不同氧化程度与缺陷度氧化石墨烯制备2+及其吸附Cu研究作者姓名毕祺学科专业市政工程指导教师胡勇有教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2015年6月2+AdsorptionofCubygrapheneoxidewithdifferentdegreesofoxidationanddefectsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：BiQiSupervisor：Prof.HuYongyouSouthChinaUniversityofTechnologyGua

2、ngzhou，China分类号：TU99学校代号：10561学号：201220106057华南理工大学硕士学位论文不同氧化程度与缺陷度氧化石墨烯制备2+及其吸附Cu研究作者姓名：毕祺指导教师姓名、职称：胡勇有教授申请学位级别：硕士学科专业名称：市政工程研究方向：水污染控制论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：韦朝海委员：陈元彩罗汉金马邕文程建华$Wim!I*~~{ft~)CJl~tlf'!piI!J.)*A~m~~=m~~~~~~*A~

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5、't:l!~)tt.:r-~~~±1:-xlli~~~ACNKI«tf:l~~iR~~.~$)),1til~tL~Jtl¥J~®EX®7tP3~oBM:JD'f.6.'fBM?:>rs.6.~tt-=rm~m=摘要吸附法是去除废水中铜离子的重要方法之一。其关键在于吸附剂的选择与制备。氧化石墨烯（grapheneoxideGO）具有巨大的比表面积，而且含有大量如环氧基、羟基和羧基等电负性的含氧官能团，通过静电吸附能有效地吸附阳离子，被视为一种可用于吸附金属阳离子的优秀吸附剂。由于制备条件的不同，导致GO氧化程度和缺陷度的差异，GO的

6、这些结构差异是否影响其吸附重金属的性能，将是全面了解GO吸附特性的重要内容。为了探讨GO结构对吸附重金属离子性能的影响，采用改进的Hummers法，通过调节氧化剂KMnO4和保护剂H3PO4的剂量，制备了一系列不同氧化程度(GO1，GO5和GO6)与不同缺陷度的氧化石墨烯(GO1-GO4)，采用傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、X射线电子能谱(XPS)、元素分析(EA)和原子力显微镜(AFM)2+2+对其进行了表征。通过对Cu溶液的吸附实验，探明了pH值、Cu初始浓度、反应时2+间、温度和离

7、子强度等对不同氧化程度与缺陷度GO吸附Cu的影响规律和差异性，探讨了GO的氧化程度与缺陷度对吸附重金属离子影响的机理。通过吸附-解吸循环实验，考察了GO作为吸附剂的再生性，以期为GO吸附水中重金属的应用提供科学依据。GO1-GO6均含有羧基、羟基和环氧基等含氧官能团，C/O值分别为2.00、1.96、2.00、1.97、2.59和4.64，厚度分别为1.1、1.2、1.3、1.0、1.2和1.2nm，层间距分别为0.97、0.92、0.91、0.89、0.86和0.75nm。六种GO的氧化程度排序为：GO1≈GO2≈GO3≈GO4

8、>GO5>GO6，缺陷度排序为：GO6