胺基功能化石墨烯的制备及对染料的吸附性能.doc

胺基功能化石墨烯的制备及对染料的吸附性能
摘要
【摘要】功能化石墨烯材料能快速对目标分子进行吸附分离，有效的用于在较短的时间内处理大量的废水，并且具有低毒、价格低廉、对生态环境友好等特点。本文合成了功能化石墨烯纳米材料(G-ethylenediamine)，并以此作为吸附剂，建立了分散固相萃取环境水样中的甲基橙（MO）的新方法。通过紫外光谱（UV）、XRD、红外光谱(FT-IR)对吸附剂进行表征。考察了功能化石墨烯用量、吸附时间、pH、盐类等对吸附性能的影响。结果表明，在5.0mgG-ethylenediamine纳米材料中，吸附时间为60min，pH为2.0的溶液中，甲基橙的吸附率达到最高88.2%。甲醇可有效洗脱吸附在G-ethylenediamine纳米材料表面的甲基橙，回收后的吸附剂可再利用。
【关键词】功能化石墨烯纳米材料；染料；甲基橙；吸附；洗脱

中图分类号：
Abstract
【ABSTRACT】Functionalizedgraphenematerialcanquicklyabsorbandseparatetargetmolecule,anditwasusedtohandlethelargeamountofwastewaterinashorterperiodoftime,andhaslowtoxicity,lowcost,eco-friendlyfeatures.Functionalizedgraphenenanomaterials(G-ethylenediamine)wassynthesizedandusedasanadsorbentforthedispersivesolid-phaseextractionofHYPERLINK"app:ds:methyl"\t""methylHYPERLINK"app:ds:orange"\t""orange(MO)fromenvironmentalwater.UV,FT-IRandX-raydiffractionwereusedtoinvestigatethechemicalstructureofG-ethylenediaminenanocomposite.TheeffectsofpH,adsorption,pHtimeandaddedsaltontheadsorptionofMOwereexamined,respectively.ResultsshowedthatthequalityofG-ethylenediamineis5.0mg,thebalanceadsorptiontimeis60min,inanaqueousphaseofpH2.0,thehighestadsorptionefficiencyachieved88.2%.AbsoluteHYPERLINK"app:ds:methyl"\t""methylHYPERLINK"app:ds:alcohol"\t""alcoholwaseffectiveinelutingMOontheG-ethylenediamineandcanrealizetherecyclingofadsorbent.TheG-ethylenediamineadsorptMOfollowedLangmuiradsorptionisothermwithamaximumadsorptioncapacityof79.6mg/gandaLangmuiradsorptionequilibriumconstantof5.39mL/μg.
【KEYWORDS】G-ethylenediaminenanocomposite;Synthesis;Diethylstilbestrol;Adsorption;Elution

1.绪论
1.1石墨烯及功能化石墨烯结构和特点
1.1.1石墨烯的结构和特点
石墨烯，一种新型的单原子厚的两维石墨碳系统，是材料科学的地平线上冉冉升起的新星。由于迷人的机械，电气，热和光学性质和潜在的在纳米电子学，传感器，催化，电池和超级电容器和晶体管的应用，近年来石墨已收到密集关注。比较碳碳纳米管（CNTs），石墨具有完善的sp2杂化的碳纳米结构和较高的比表面积，可很容易通过一个简单的天然石墨氧化，以较低的成本过程获得。此外，通过化学氧化法的修改，使富含有氧功能团出现在石墨氧化物（GO）表面。这种独特的表面属性使他们的理想机能加强，得到更广泛的应用。

图1.1石墨烯的基本结构示意图[1]
Fig1.1Schematicillustrationofgraphene
1.1.2功能化石墨烯的制备
石墨烯的共价键功能化是目前研究最为广泛的功能化方法。尽管石墨烯的主体部分由稳定的六元环构成，但其边沿