石墨烯基复合介孔材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究的中期报告.docx

石墨烯基复合介孔材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究的中期报告
中期报告
一、研究背景及目的
随着环境问题日益严重和世界能源结构的不断调整，对新型高效、环保、节能的吸附材料的需求越来越迫切。石墨烯作为一种新型的碳材料，由于其独特的结构和优良的性质，具有广泛的应用前景，特别是在吸附材料领域中。石墨烯基吸附材料不仅具有石墨烯的优良性能，如高比表面积、高孔容、良好的导电性和机械强度等，同时也具有复合吸附剂的特点，能够控制介孔结构、拓宽吸附分子大小范围、提高吸附容量和选择性等。
本研究主要目的是通过制备复合石墨烯和介孔材料，研究其对亚甲基蓝的吸附性能，为开发新型高效、环保、节能的吸附材料提供理论依据和实验基础。
二、研究进展和成果
1.石墨烯氧化物（GO）制备
以天然石墨为原料，采用改进后的Hummer法，通过氧化、剥离和还原等步骤制备了石墨烯氧化物材料。
2.石墨烯基复合介孔材料制备
在石墨烯氧化物水悬浮液中，加入聚乙烯亚胺（PEI）作为表面改性剂，然后加入硝酸铝（Al(NO3)3）和硝酸硅（Si(NO3)4）作为前驱体，在水热条件下制备了复合介孔材料。通过XRD、TEM和N2吸附-脱附等测试手段，分析了复合材料的物理化学性质。
3.对亚甲基蓝的吸附性能研究
采用紫外-可见分光光度法研究了复合材料对亚甲基蓝的吸附性能，确定了最优吸附条件。同时，通过对比石墨烯、介孔材料和复合材料的吸附性能，发现复合材料在亚甲基蓝的去除率和吸附容量方面均具有显著优势，表明其具有广泛的应用前景。
三、研究存在问题及下一步工作
1.目前实验还只是在小尺寸样品上进行，需要进行大规模扩展和实际应用测试。
2.复合材料的制备方法还需要进一步优化和改进，提高复合材料的稳定性和可靠性。
3.研究的结果还需要进一步分析和评估，为未来的实际应用提供更加完整和详细的指导。
下一步工作计划：
1.优化复合材料的制备工艺，提高复合材料的稳定性和可靠性。
2.扩大实验样品规模，进行大规模应用测试，完善研究成果。
3.进一步深入分析复合材料的吸附机理、动力学特性和再生性能等方面的问题，为后续的实际应用提供更好的指导和建议。