锆氧化物@多孔石墨烯的制备及其吸附氟离子的研究
发布时间：2021-10-25 00:09
随着世界工业水平的不断提高以及社会经济的快速发展,水污染问题日益严重。饮用水中存在氟会因其浓度的不同而对人体产生不同程度的影响,人体摄入适量的氟有利于保持骨骼和牙齿的健康,而长期饮用高含氟量的饮水会引起氟斑牙、氟骨病等疾病。世界卫生组织建议饮水中氟离子浓度应在0.51.5mg·L-1之间,中国安全饮水标准规定氟离子浓度不得超过1.0 mg·L-1。吸附法除氟因具有除氟效果好、处理成本低、操作简单、不易产生二次污染、吸附材料来源广等优点而成为应用最广泛的除氟技术之一。然而目前已报道的吸附剂大多存在吸附量低、吸附缓慢以及适宜pH范围窄的问题,制约了吸附剂的实际应用,因此开发高效低廉以及较宽适宜pH范围的吸附剂成为研究者关注的方向之一。针对这一问题,本论文研究了HZO@SGH复合氟离子吸附材料的制备、除氟性能及其除氟机制。本论文首先采用氧化还原法成功制备了三维石墨烯自组装水凝胶（SGH）,对其性质进行了系统表征,扫描电镜（SEM）结果表明SGH主要是由单层石墨烯片层所构成,具有明显的三维多孔网络结构;XRD、FTIR及XPS结...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同还原温度和还原时间对SGH制备的影响
O 浓度的优化的浓度是影响其还原制备的 SGH 结构性质的另一重要因素。图 3-2 为不0℃条件下加热 2h 所制备的 SGH。当 GO 浓度在 1mg·mL-1以下时，其还成水凝胶，这可能是因为过低的 GO 浓度使得还原的石墨烯片层间间隙过地通过片层间的交叠形成三维网状结构的水凝胶，最后只能因团聚沉淀在 GO 浓度增加到 1mg·mL-1时，自支撑水凝胶结构能够大致成型，但由于较低，石墨烯片间的交联不强，所以其力学强度很弱；当 GO 浓度为 2mgGO 均可通过化学还原过程自组装形成稳定的石墨烯水凝胶，但是 2mg·m SGH 因交联作用相对较弱容易产生结构塌陷，而 3mg·mL-1GO 所制备的此现象，所以我们采用 3mg·mL-1的 GO 浓度进行后续实验。
第三章 石墨烯自组装水凝胶制备研究3.2 水凝胶的表征3.2.1 SEM 分析由 SEM 图可直观看出，SGH 具有明显的三维多孔网络结构，石墨烯片层通过堆叠和交联形成了这种独特结构。由图 3-3（a）可看出 SGH 的孔尺寸分布在微米微米之间，图 3-3（b）高倍放大图中石墨烯片层主要为单层，说明通过自组装的方备的石墨烯较常规方法得到的石墨烯粉末，可有效避免石墨烯的团聚，从而提高石的比表面积。
【参考文献】：
期刊论文
[1]类水滑石复合材料吸附去除水中硫酸根离子[J]. 顾怡冰,马邕文,万金泉,王艳,关泽宇. 环境科学. 2016(03)
[2]氧化石墨烯对亚甲基蓝和铜离子的共吸附行为研究[J]. 李成杨,庄泽超,金晓英,陈祖亮. 环境科学学报. 2015(10)
[3]Applications of graphene-based materials in environmental protection and detection[J]. Lü MeiJiao,LI Jing,YANG XuYu,ZHANG ChangAn,YANG Jia,HU Hao,WANG XianBao. Chinese Science Bulletin. 2013(22)
[4]锂硫电池性能改善研究进展[J]. 李娜,李景印,李昌家,郭玉凤. 材料导报. 2012(S2)
[5]纳米γ-Al2O3去除氟离子的机理及行为研究[J]. 刘雪岩,姜鑫,逯义,杨丽君,李莹,张蕾. 环境科学学报. 2012(08)
[6]饮用水除氟技术开发应用现状[J]. 李永富,孟范平,姚瑞华. 水处理技术. 2010(07)
[7]地下水除氟技术的研究进展[J]. 李凯崇,邓述波,徐东耀. 资源环境与发展. 2010(01)
[8]中国地下水氟污染的现状及研究进展[J]. 朱其顺,许光泉. 环境科学与管理. 2009(01)
[9]聚丙烯酰胺助滤试验研究[J]. 巴奇,彭举威,李科. 中国资源综合利用. 2008(12)
[10]氟化铝生产废水处理工艺的研究[J]. 谢祖芳,陈孟林,何星存. 工业水处理. 2002(02)
博士论文
[1]芦竹活性炭的制备、表征及吸附性能研究[D]. 孙媛媛.山东大学 2014
本文编号：3456269
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同还原温度和还原时间对SGH制备的影响
O 浓度的优化的浓度是影响其还原制备的 SGH 结构性质的另一重要因素。图 3-2 为不0℃条件下加热 2h 所制备的 SGH。当 GO 浓度在 1mg·mL-1以下时，其还成水凝胶，这可能是因为过低的 GO 浓度使得还原的石墨烯片层间间隙过地通过片层间的交叠形成三维网状结构的水凝胶，最后只能因团聚沉淀在 GO 浓度增加到 1mg·mL-1时，自支撑水凝胶结构能够大致成型，但由于较低，石墨烯片间的交联不强，所以其力学强度很弱；当 GO 浓度为 2mgGO 均可通过化学还原过程自组装形成稳定的石墨烯水凝胶，但是 2mg·m SGH 因交联作用相对较弱容易产生结构塌陷，而 3mg·mL-1GO 所制备的此现象，所以我们采用 3mg·mL-1的 GO 浓度进行后续实验。
第三章 石墨烯自组装水凝胶制备研究3.2 水凝胶的表征3.2.1 SEM 分析由 SEM 图可直观看出，SGH 具有明显的三维多孔网络结构，石墨烯片层通过堆叠和交联形成了这种独特结构。由图 3-3（a）可看出 SGH 的孔尺寸分布在微米微米之间，图 3-3（b）高倍放大图中石墨烯片层主要为单层，说明通过自组装的方备的石墨烯较常规方法得到的石墨烯粉末，可有效避免石墨烯的团聚，从而提高石的比表面积。
【参考文献】：
期刊论文
[1]类水滑石复合材料吸附去除水中硫酸根离子[J]. 顾怡冰,马邕文,万金泉,王艳,关泽宇. 环境科学. 2016(03)
[2]氧化石墨烯对亚甲基蓝和铜离子的共吸附行为研究[J]. 李成杨,庄泽超,金晓英,陈祖亮. 环境科学学报. 2015(10)
[3]Applications of graphene-based materials in environmental protection and detection[J]. Lü MeiJiao,LI Jing,YANG XuYu,ZHANG ChangAn,YANG Jia,HU Hao,WANG XianBao. Chinese Science Bulletin. 2013(22)
[4]锂硫电池性能改善研究进展[J]. 李娜,李景印,李昌家,郭玉凤. 材料导报. 2012(S2)
[5]纳米γ-Al2O3去除氟离子的机理及行为研究[J]. 刘雪岩,姜鑫,逯义,杨丽君,李莹,张蕾. 环境科学学报. 2012(08)
[6]饮用水除氟技术开发应用现状[J]. 李永富,孟范平,姚瑞华. 水处理技术. 2010(07)
[7]地下水除氟技术的研究进展[J]. 李凯崇,邓述波,徐东耀. 资源环境与发展. 2010(01)
[8]中国地下水氟污染的现状及研究进展[J]. 朱其顺,许光泉. 环境科学与管理. 2009(01)
[9]聚丙烯酰胺助滤试验研究[J]. 巴奇,彭举威,李科. 中国资源综合利用. 2008(12)
[10]氟化铝生产废水处理工艺的研究[J]. 谢祖芳,陈孟林,何星存. 工业水处理. 2002(02)
博士论文
[1]芦竹活性炭的制备、表征及吸附性能研究[D]. 孙媛媛.山东大学 2014
本文编号：3456269
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/sgjslw/3456269.html
