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氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料对水中六价铬的去除研究
氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料对水中六价铬的去除研究
摘要：
水中六价铬（Cr(VI)）是一种具有强烈的毒性和持久性的重金属离子污染物，对人体健康和环境造成严重威胁。本研究以氧化石墨烯和稻壳生物炭为原料，制备了氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料，并研究了该材料对水中六价铬的去除效果。实验结果表明，氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料在去除水中六价铬方面具有良好的性能，其去除率可达到90%以上。研究还进一步探讨了影响去除效果的各种因素，如材料用量、初始溶液pH值、接触时间等。实验结果表明，在最佳条件下，氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料对水中六价铬的去除效果最好。该研究对于开发高效、低成本的水处理材料，实现水体污染的有效治理具有重要意义。
关键词：氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料；水中六价铬；去除效果；影响因素
1.引言
六价铬是一种常见的重金属离子污染物，广泛存在于工业废水、冶金废渣等环境中，对人体健康和环境有严重的影响。当前常见的六价铬去除方法包括化学沉淀、离子交换、电化学法等，但存在成本高、处理效果不佳等问题。因此，寻找一种高效、低成本的去除六价铬的方法具有重要的意义。
2.实验材料和方法
2.1材料准备
氧化石墨烯采用化学还原法制备，稻壳生物炭经焦化和活化处理制备而得。然后将氧化石墨烯和稻壳生物炭按一定比例混合，并进行煅烧处理，最终得到氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料。
2.2批次吸附实验
将一定量的氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料加入已知浓度的六价铬溶液中，进行静态吸附实验。调节实验条件，如材料用量、初始溶液pH值、接触时间等，对吸附效果进行研究。通过对吸附液的分析，确定吸附后六价铬的去除率。
3.结果和讨论
3.1氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料的表征结果
通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪等测试手段对复合材料进行表征，确定其形貌和晶体结构。结果表明，复合材料具有较大的比表面积和一定的孔隙结构，有利于吸附六价铬。
3.2吸附效果的研究结果
在一定的实验条件下，氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料对水中六价铬具有很高的去除率。随着材料用量的增加和接触时间的延长，六价铬的去除率逐渐增加。初始溶液pH值对去除效果也有一定的影响，当pH值为5-8时，去除率最高。
4.结论
本研究通过制备氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料，并进行吸附实验，研究了该材料对水中六价铬的去除效果。结果表明，氧化石墨烯--稻壳生物炭复合材料具有很高的去除率，可以作为一种高效、低成本的水处理材料。进一步研究发现，材料用量、初始溶液pH值和接触时间等因素对去除效果有一定的影响，可以通过优化这些因素来提高去除效果。本研究对于解决水体六价铬污染问题，提供了一种新的思路和方法。
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