氧化石墨烯负载纳米零价铁的制备及其对离子型染料的吸附

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1、学校代号10532学号S12031058分类号密级硕士学位论文氧化石墨烯负载纳米零价铁的制备及其对离子型染料的吸附学位申请人姓名吴威培养单位环境科学与工程学院导师姓名及职称龚继来副教授学科专业环境工程研究方向水污染控制工程论文提交日期2015年5月20日学校代号：10532学号：S12031058密级：湖南大学硕士学位论文氧化石墨烯负载纳米零价铁的制备及其对离子型染料的吸附学位申请人姓名：吴威导师姓名及职称：龚继来副教授培养单位：环境科学与工程学院专业名称：环境工程论文提交日期：2015年5月20日论文答辩日期：2015年6月10日答辩委员会主席：汤琳教授SynthesisofGraph

2、eneOxideLoadedwithNanoscaleZeroValentIronforIonicDyesRemovalfromAqueousSolutionbyWUWeiB.E.(AnqingNormalUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionofRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinEnvironmentalScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorGong

3、JilaiMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研巧成果，本论文不包當任何其他个人或。除了文中特别加臥标注引用的内容外集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均■已在文中臥明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：义鼠日期；年ｒ月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权湖南大学可ＵＪＬ将本学位论文

4、的全部或部分内容编入有关致据库进行检、。索，可凶采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１、保密□，在年＃密后适用本授权书。＿＿２、不保密因。＂＂（请在抖上相应方框内打Ｖ）＾作者签名：曰：义故曰期為Ｋ年（月导师签名；＾＾日期：年＾月日氧化石墨烯负载纳米零价铁的制备及其对离子型染料的吸附摘要随着染料工业的迅速发展，染料废水所带来的环境污染日趋严重。当染料废水排入水体时，会对水质、水体生物、人体健康和生态造成巨大危害。吸附法因其具有处理效率高、适应性强、易操作等特点，在实际应用中得到广泛的关注。石墨烯是一种新型的碳纳米材料，具有高

5、的比表面积、出众的电学性能和奇特的力学性能等特点，在吸附领域展现了巨大的潜力。本文采用常见的Hummer方法制备了氧化石墨烯，在此基础上采用改进的液相还原法把纳米零价铁负载在氧化石墨烯上制成氧化石墨烯纳米铁复合材料，通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射分析仪（XRD）、Zeta电位仪和比表面积分析仪对其进行了表征。运用这种复合材料作为吸附剂去除水中的的阳离子染料亚甲基蓝和阴离子染料甲基橙，在吸附过程中研究了溶液pH、初始质量浓度、反应时间、反应温度对两种染料的吸附影响，为石墨烯的环境应用提供了理论依据。论文的主要内容有：（1）以石墨粉为原料，采用Hummer法和液相还原法制备复合吸附剂。由

6、SEM图片可知，纳米零价铁以球形或短链形负载在氧化石墨烯上，增加了材料的反应活性位点；XRD图谱显示纳米零价铁成功地负载到氧化石墨烯上；Zeta电位测得氧化石墨烯负载纳米零价铁的等电点为3；氮吸附-解吸实验测得复合2吸附剂的比表面积为158.32m/g。（2）探究氧化石墨烯负载纳米零价铁吸附亚甲基蓝过程中的影响因素。吸附最佳pH值为6；吸附最佳反应温度为25℃；Langmuir和Frenudlich两种等温吸附模型都能很好地描述复合材料对亚甲基蓝的吸附过程，最大吸附容量为201.2mg/g；吸附过程符合准二级动力学模型，在5h内基本达到吸附平衡。（3）探究氧化石墨烯负载纳米零价铁吸附甲基

7、橙过程中的影响因素。吸附最佳pH值为2；吸附最佳反应温度为40℃；Langmuir和Frenudlich两种等温吸附模型都能很好地描述复合材料对甲基橙的吸附过程，最大吸附容量为53.289mg/g；吸附过程符合准二级动力学模型，在1h内基本达到吸附平衡。关键词：氧化石墨烯；纳米零价铁；亚甲基蓝；甲基橙；吸附II硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofdyestuffindustry,theenv