纳米氧化石墨烯复合材料的制备及重金属废水处理研究

作     者：段翠清 任珺 陶玲 DUAN Cuiqing;REN Jun;TAO Ling

作者机构：兰州交通大学甘肃省黄河水环境重点实验室兰州730070 兰州交通大学环境与市政工程学院环境生态研究所兰州730070 甘肃省社会科学院兰州730070 甘肃瀚兴环保科技有限公司兰州730070 

出 版 物：《功能材料》 (Journal of Functional Materials)

年 卷 期：2023年第54卷第12期

页      面：12085-12090页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-31) 甘肃省黄河水环境重点实验室基金(20JR2RA002,21YRWEK007,21YRWEG003) 兰州市人才创新创业项目(2021-RC-41) 

主　　题：纳米氧化石墨烯 功能化 EDTA 重金属废水 去除率 循环性能 

摘      要：以改进的Hummers法制备了纳米氧化石墨烯(GO),以乙二胺四乙酸(EDTA)为改性剂,制备了功能化GO复合材料。通过XRD、SEM、FT-IR对功能化GO复合材料的晶格结构、微观形貌和官能团进行了表征,并以此作为吸附剂,测试了不同pH值、初始浓度、吸附时间等吸附环境对含Cd的重金属废水吸附性能的影响。结果表明,EDTA表面具有丰富的羟基、羧基等含氧基团,嫁接到GO表面后使GO表面的活性点位增多,Cd(Ⅱ)被功能化GO复合材料表面的活性点位所吸附后沉积在了原有的沟槽中,使复合材料的表面变得光滑。当pH=6时,功能化GO复合材料对含Cd重金属废水的吸附容量和去除率达到最大值,分别为45.8 mg/g和95.3%;在初始浓度为120 mg/L时,吸附容量和去除率达到了最大值,分别为66.5 mg/g和96.3%;在吸附时间为60 min时,可达饱和吸附,吸附容量和去除率达到最高值,分别为78.0 mg/g和98.5%。经过5次重复使用后,吸附容量可保持在23.8 mg/g,去除率保持在85.4%,具有优异的循环性能。