刘红宇，杜西刚，潘炳力，牛青山，张玉清

聚乙烯亚胺交联三维石墨烯制备与吸附性能

刘红宇，杜西刚，潘炳力，牛青山，张玉清

(河南科技大学高分子科学与纳米技术重点实验室，河南洛阳471023)

以聚乙烯亚胺(PEI)为交联剂，制备了PEI交联石墨烯絮状分散液。采用冷冻干燥法除掉絮状分散液中的溶剂水后，得到三维石墨烯。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和红外光谱表征了所得三维石墨烯的结构及形貌特征，并测试了三维石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能。研究结果表明:聚乙烯亚胺分子链的胺基可以与氧化石墨烯片层的环氧基和羧基反应，使PEI接枝到多个氧化石墨烯片层上，形成PEI交联的三维石墨烯。三维石墨烯能够快速吸附亚甲基蓝，当三维石墨烯添加量为10 mg、吸附时间为20 min时，亚甲基蓝去除率为85%，接近平衡去除率。

三维石墨烯;聚乙烯亚胺;吸附;亚甲基蓝

0 引言

随着工业发展，环境污染尤其是有机污染物对水体的污染引起了人们的广泛关注。目前，国际上常用的污水处理方法有微生物处理法、光催化降解法、膜分离法和吸附法等［1］。其中，吸附法在污水治理方面具有设备简单、效果显著以及不易产生二次污染等优点。经吸附法处理后，污染的水体水质普遍好转且比较稳定。目前最常用的吸附剂为活性炭，但其具有吸附速率慢、再生效率低等缺点。自从石墨烯被发现以来，因其具有超大比表面积，成为研究吸附材料的热点［2－4］。

石墨烯是由sp2杂化碳原子连接而成的单原子层二维平面晶体，具有超大的比表面积，优异的导电、导热和力学性能，因而在吸附污染物、储氢和光电材料等领域表现出卓越的应用价值［5］。……