氧化石墨烯功能化无纺布复合材料的制备及其吸附性能研究的任务书.docx

氧化石墨烯功能化无纺布复合材料的制备及其吸附性能研究的任务书
一、任务背景
吸附材料是一种用于去除水中污染物的重要方式，它广泛应用于工业废水处理、城市水处理和饮用水处理中。目前吸附材料的种类较多，如活性炭、硅胶、聚合物吸附剂等等，其中的氧化石墨烯（GO）及其复合材料在吸附材料研究中也日益受到重视。GO拥有高的比表面积、良好的可控氧化性和化学稳定性，被证明在去除巨大范围的污染物方面具有出色的吸附能力。因此，探索GO及其复合材料在吸附材料领域中的应用具有重要意义。
本研究拟以氧化石墨烯为主要研究对象，制备氧化石墨烯功能化无纺布复合材料，并对其吸附性能进行测试，以期开发一种新型高效吸附材料，为环境污染治理提供更多的选择。
二、任务目标
1.制备氧化石墨烯功能化无纺布复合材料。
2.研究该复合材料的物理、化学性质和吸附性能。
3.对比分析复合材料与单一材料吸附效果的差异。
4.探究复合材料的吸附机理。
三、任务内容
1.制备氧化石墨烯。
1.1制备氧化石墨。
1.2进一步氧化制备氧化石墨烯。
1.3对氧化石墨烯进行表征，如形貌、结构、化学组成等。
2.制备氧化石墨烯功能化无纺布复合材料。
2.1制备去离子水溶液和氧化石墨烯功能化剂。
2.2采用喷涂法将氧化石墨烯及功能化剂喷涂在无纺布表面。
2.3通过漏斗式真空吸附法将氧化石墨烯负载到无纺布孔隙结构中。
2.4对复合材料进行烘干和固化处理。
2.5表征复合材料结构和性能，如SEM、TEM、FTIR、XRD等。
3.对复合材料进行吸附性能测试。
3.1选取几种典型的水污染物（如重金属离子、有机物质）。
3.2通过批量吸附实验和连续吸附实验测试复合材料对污染物的吸附能力和去除效率。
4.对比分析复合材料与单一材料吸附效果的差异。
4.1选取与复合材料相同的单一材料进行吸附实验。
4.2对比分析复合材料与单一材料吸附效果的差异。
5.探究复合材料的吸附机理。
5.1通过分析复合材料表面和内部结构、化学组成等探究其吸附机理。
5.2分析复合材料吸附后污染物的去除、分离与吸附量变化。
5.3研究复合材料与污染物之间的物理化学作用方式。
四、预期成果
1.利用氧化石墨烯制备功能化无纺布复合材料。
2.研究复合材料的物理、化学性质和吸附性能。
3.对比分析复合材料与单一材料吸附效果的差异。
4.发现新材料吸附机理。
5.完成相关学术论文1篇。