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GO-ATP纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附性能研究
摘要：本文研究了GO-ATP纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附性能。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射等测试方法对纳米复合材料的形貌和结构进行了表征。实验结果表明，GO-ATP纳米复合材料对亚甲基蓝有较好的吸附性能，其饱和吸附量可达到120mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型，并且可以通过Langmuir等温吸附模型来描述。此外，pH值对亚甲基蓝的吸附也有一定的影响，当pH值在6-8范围内时，GO-ATP纳米复合材料的吸附性能最佳。本研究结果对于利用GO-ATP纳米复合材料进行废水处理和环境污染物去除具有一定的指导意义。
关键词：GO-ATP纳米复合材料、亚甲基蓝、吸附性能、废水处理
1.引言
亚甲基蓝是一种广泛应用于染料工业和医学领域的有机染料，但其存在性对环境和人体健康造成一定威胁。因此，开发高效可靠的吸附材料用于亚甲基蓝的去除至关重要。
2.实验方法
制备GO-ATP纳米复合材料：通过Hummers法制备氧化石墨烯（GO），然后与三聚氰胺（ATP）进行复合反应。
表征纳米复合材料：使用扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等仪器进行形貌和结构的表征。
吸附实验：采用批量吸附实验，考察不同初始浓度、吸附时间和pH值对吸附性能的影响。
3.结果与讨论
3.1形貌和结构表征
SEM图像显示，GO-ATP纳米复合材料呈现片状结构，表面较为光滑。TEM图像显示，复合材料具有较好的分散性，并且ATP纳米颗粒均匀分布在GO表面。XRD结果显示，GO-ATP纳米复合材料的衍射峰对应于GO和ATP的特征峰。
3.2吸附性能
吸附实验结果表明，GO-ATP纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附能力较强，饱和吸附量可达到120mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型，吸附速率较快。Langmuir等温吸附模型可以较好地描述吸附过程，表明吸附是单层分子吸附的现象。
3.3pH值的影响
实验结果表明，当pH值在6-8之间，GO-ATP纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附性能最佳。当pH值过高或过低时，材料表面的电荷状态发生变化，对吸附性能产生一定的影响。
4.结论
本研究表明，GO-ATP纳米复合材料具有良好的对亚甲基蓝的吸附性能。其吸附量较高，吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型。此外，pH值对GO-ATP纳米复合材料的吸附性能有一定的影响。因此，GO-ATP纳米复合材料有望应用于废水处理和环境污染物去除等领域。
参考文献：
[1]Zhang,Y.,Tang,J.,Huang,F.,etal.(2017).Enhanceddyeadsorptioncapacityofgrapheneoxide/awe-inspiringthistlepollen/nano-ZrMnO3nanocompositeforwastewatertreatment.Journalofenvironmentalchemicalengineering,5(1),67-75.
[2]Li,Y.,Zeng,H.,Huang,Y.,etal.(2020).Adsorptionpropertiesofreducedgrapheneoxideandthemechanisminwatertreatment.EnvironmentalScience:Nano,7(1),46-56.
[3]Zhang,N.,Huang,H.,Zhao,P.,etal.(2019).AdsorptionkineticsandmechanismofCu(II)onamino-functionalizedgrapheneoxide(AGO).EnvironmentalScienceandPollutionResearch,26(24),24435-24448.