Cr（Ⅵ）是對人體危害最大的重金屬之一,是一種優(yōu)先控制污染物;剛果紅（CR）是一種有機染料,不僅影響著水生態(tài)環(huán)境的健康,而且對人體有“三致”作用。因此,采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚韽U水中Cr（Ⅵ）和剛果紅是件亟待解決的環(huán)境問題。石墨烯具有極大的比表面積,可以作為其它吸附材料的良好的載體,目前已經(jīng)得到廣泛的研究;聚吡咯,分子中含有大量的氨基,且具有一定的還原性;但單獨的石墨烯和聚吡咯顆粒都易堆垛和團聚,降低了其比表面積,減少了其活性位點,限制了兩者在實際中的應(yīng)用。因此,對石墨烯和聚吡咯進行改性,增大其比表面積是實現(xiàn)其有效利用的有效方法。本研究以天然石墨粉、吡咯單體和正硅酸乙酯等為原料,通過水解法將SiO₂插入到石墨烯層間,形成石墨烯/二氧化硅復(fù)合材料（GS）,進而將聚吡咯顆粒均勻分散在石墨烯表面,形成石墨烯/二氧化硅@聚吡咯復(fù)合材料（GS-PPy）,減少聚吡咯顆粒和石墨烯的團聚。采用掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、傅里葉紅外光譜（FTIR）、X射線衍射（XRD）等多種表征方法研究GS-PPy復(fù)合材料的形貌結(jié)構(gòu),并用GS-PPy去除溶液中的Cr（Ⅵ）和剛果紅,探討溶液pH...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-1GO,GS和GS-PPy的XRD衍射圖譜

圖3-1是GO、GS和GS-PPy的XRD衍射圖譜,從圖中我們可以看出氧化石墨烯在11.13°處出現(xiàn)了特征峰,根據(jù)Bragg方程計算可知,其對應(yīng)的層間距為0.79nm,遠高于還原氧化石墨烯的層間距,主要是因為氧化石墨烯上存在的大量含氧官能團使氧化石墨烯層間距增大[43];而GS....

圖3-3(a)GS,(b)GS-PPy的N2吸附-脫附等溫線

根據(jù)氮氣吸脫附等溫線得到GS、PPy和GS-PPy的比表面積分別為811.7、17.6和37.6m2/g,其中石墨烯/二氧化硅復(fù)合材料的比表面積(811.7m2/g)遠高于相關(guān)文獻制備的石墨烯類材料的實際比表面積[67-69],主要是因為棒狀SiO2插層到石墨烯層間,使石墨片....

圖3-4 GS,PPy,GS-PPy的紅外光譜圖

GS、PPy和GS-PPy復(fù)合材料的紅外光譜圖如圖3-4所示。GS的紅外光譜圖在3424、1720、1622cm-1出現(xiàn)特征峰,分別對應(yīng)著-OH的非對稱伸縮振動、羧基中的C=O伸縮振動以及吸附水中H-O-H的彎曲振動[45],因此,GS中氧化石墨烯仍存在部分含氧官能團,并未完全....

圖3-5 GS-PPy吸附Cr(VI)前后的XPS圖:(a)全譜圖;(b)N 1s譜圖

GS-PPy復(fù)合材料吸附Cr(VI)前的XPS圖譜如圖3-5a所示,圖中可以看出102.2、169.6、285.6、400.0、532.6eV處的峰分別對應(yīng)Si2p、S2p、C1s、N1s和O1s[66,73],證明GS和PPy成功復(fù)合在一起;其中S2p的峰主要來源....

本文編號：4057252