氧化石墨烯及其四氧化三铁复合物吸附水中锑(ⅲ)的研究

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1、氧化石墨烯及其复合物去除水中锑的研究学校代号10532学号B11010020分类号X505密级公开博士学位论文氧化石墨烯及其四氧化三铁复合物吸附水中锑(III)的研究学位申请人姓名杨秀贞培养单位土木工程学院导师姓名及职称施周教授学科专业市政工程研究方向水质净化与水污染控制论文提交日期2015-05-26博士学位论文学校代号：10532学号：B11010020密级：公开湖南大学博士学位论文氧化石墨烯及其四氧化三铁复合物吸附水中锑(III)的研究学位申请人姓名：杨秀贞导师姓名及职称：施周教授培养单位：土木工程学院专业名称：市政工程论文提

2、交日期：2015-05-26论文答辩日期：2015-05-29答辩委员会主席：李念平教授2氧化石墨烯及其复合物去除水中锑的研究Studyonadsorptionofantimony(III)fromaqueoussolutionusinggrapheneoxideandit’smagnetitecompositesbyYANGXiuzhenB.E.(Xi`anPolytechnicUniversity)2003M.S(Xi`anPolytechnicUniversity)2006Adissertationsubmittedinpar

3、tialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringinMunicipalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorSHIZhouMay,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研究成果。陈了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做

4、出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名；曰期；山月曰杨乘度ＩＳ年《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，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ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年解密后适用本授权书２、不保密囚。＂＂（请在Ｗ

5、上相应方框内打Ｖ）作者签名：木泰秦技日期炸月／姜日Ｉ；导师签名：；日期必皆年（（月日博士学位论文摘要我国是世界上最大的锑的储备国和生产国，每年锑的产量约占世界总产量的85%以上。在西南地区，湖南省的锡矿山拥有世界上最大的锑矿，又被称为“世界锑都”。该地区周围的水体、大气、土壤以及植被均受到锑的污染。研究发现：该地区的水中锑的含量为7000μg/L，超过我国饮用水标准里规定的浓度限值5μg/L；土壤中锑的含量为100.6-5045μg/g也已超出我国土壤中锑浓度限制多倍。锑在生态系统中通过食物链循环后被数倍富集后被人体所

6、吸收，对人类的健康在成巨大的危害。目前，用于处理锑的方法有很多，其中吸附法由于其设备简单、操作容易、适用范围较广、处理效果优良、吸附剂再生后可重复利用等优点而被广泛应用。吸附剂的种类繁多，近几年氧化石墨烯由于其较大的比表面积而被广大学者研究用作吸附剂吸附去除水中的污染物。本研究结合现有的研究成果，利用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯，又在此基础上制备出能够易于分离的磁性四氧化三铁和氧化石墨烯的复合物，进一步为了加大水处理的量和在实际工程中进行推广，利用石英砂滤料做基础将四氧化三铁和氧化石墨烯分步负载在石英砂上。对于以上三种物质

7、分别进行了SEM、XRD、FTIR等性能和官能团的表征，并通过静态吸附的实验考察了吸附剂投加量、pH、初始浓度等对吸附效果的影响，利用吸附动力学和吸附热力学对吸附机理进行了探讨；通过动态吸附柱的实验考察了QFGO对模拟废水中Sb(III)的吸附效果。主要研究结果如下：通过对SEM、XRD、FTIR等性能和官能团的表征发现，GO、Fe3O4/GO和QFGO三种物质的制备比较成功，符合预期的目标。GO、Fe3O4/GO和QFGO三种物质对Sb(III)的静态吸附实验结果表明，随着投加量增大，对溶液中Sb(III)离子的去除率也随之提高，

8、三种物质对水溶液中Sb(III)的吸附是一个快速吸附的过程。溶液在pH值范围为3.0-9.0内对Sb(III)的去除效果基本上不受影响。三种物质对水溶液中Sb(III)的吸附均符合准一级动力学模型和颗粒内扩散模型；Langmuir和T