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球形Fe3O4/氧化石墨烯磁性复合材料对亚甲基蓝吸附性能的研究

2021-01-15常亮亮乔成芳曹宝月

分析科学学报 2020年6期
关键词:复合材料

常亮亮, 刘 鹏, 乔成芳, 徐 珊, 曹宝月, 李 蕊

(陕西省尾矿资源综合利用重点实验室/商洛学院,陕西商洛 726000)

每年,约有百万吨的阳离子染料用于纺织、橡胶、纸张和塑料工业中,但有10%~20%随着废水排于环境中[1,2]。这些阳离子染料虽然具不同的化学结构,但是都很容易与细胞膜表面的负电荷作用,侵入细胞内部集中在细胞质中,对动植物的危害性极大[3]。目前去除阳离子染料常用的技术有混凝絮凝[4]、膜分离[5]、电凝聚[6]和吸附[7]。从工业应用角度来看,吸附法成本低,操作简便,易于推广[8,9]。然而,现有的吸附剂常会引起潜在的二次污染,机械强度弱,不易分离,吸附效率差。因此,开发一种合成简便,高吸附性能,易于分离,稳定性良好的吸附剂迫在眉睫。

氧化石墨烯(GO)具有二维蜂窝状的碳原子层和大的比表面积,且含有丰富的含氧官能团[10],是一种具有高吸附性能的多孔材料[11],但是在水中难以分离。为了克服这个缺点,近年来一些研究者制备了磁性GO并应用于废水处理,如:2013年,Deng等[12]采用沉淀法制备Fe3O4/GO,对溶液中Cd(Ⅱ)和亚甲基蓝(MB)、橙G(OG)等离子染料的吸附性能优良;Zong等[13]利用化学沉淀法制备Fe3O4/GO复合材料对U(Ⅵ)的吸附容量为69.49 mg/g,超过之前报道的其他吸附剂;2014年,常青等[14]采用超声辅助原位沉淀法合成GO/Fe3O4吸附水中MB,在温度313 K时的饱和吸附量为196.5 mg/g。这些研究均说明磁性GO在废水处理方面具有很大的应用前景。

本文采用静电自组装法制备了Fe3O4/GO磁性复合材料。与文献报道相比,利用该方法制备的Fe3O4/GO对MB的吸附容量较大,吸附达到平衡的时间更短。……

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