布林朝克，朱艳华，郭 婷，李 波

（1．内蒙古科技大学 材料与冶金学院，内蒙古 包头014010；2．钢铁研究总院 功能材料研究所，北京100081；3．内蒙古包头生态环境监测站，内蒙古包头014010；4．内蒙古科技大学 能源与环境学院，内蒙古 包头014010）

现代工业每年排放大量重金属，造成严重水污染［1－2］。重金属难以生物降解，对人体健康和生态环境造成危害。铜和钴是2种常见重金属。在众多重金属水污染处理技术中，吸附法成本低、效率高、操作简便，研发高效吸附材料具有紧迫性和必要性。氧化石墨烯（graphene oxide，GO）的结构中存在大量含氧官能团，可吸附各种水污染物。然而，石墨烯片层之间的强π-π作用力引起的团聚，以及高度亲水引起的固液分离难题阻碍了其实际应用。引入磁性颗粒是解决上述难题的一条途径。本文制备了磁性氧化石墨烯（MGO），评价了其对水中Cu（Ⅱ）、Co（Ⅱ）的吸附性能，分析了吸附机理。结果表明，MGO对Cu（Ⅱ）、Co（Ⅱ）具有高吸附容量和快速吸附能力。本方法可为开发高效重金属吸附材料提供一定参考。

1 实验原料及方法

1．1 实验原料

主要实验原料：天然鳞片石墨（45μm，青岛美利坤石墨制品厂），K2FeO4、H2O2（30wt%）、KMnO4、EtOH、H2SO4（98wt%）、NH3·H2O（25wt%）、二水合柠檬酸钠（Na3Ct·2H2O）、HCl（38wt%）、NaOH、FCl3·6H2O、FeCl2·4H2O、Cu（NO3）2·3H2O、Co（NO3）2·6H2O，均为分析纯。

1．2 材料制备

采用本课题组改进的Hummers法［3］制备GO水溶胶。

MGO制备流程如下：将GO水溶胶（1．2 mg／mL，100 mL）超声分散20 min；将0．420 3 g FeCl3·6H2O、0．154 6 g FeCl2·4H2O、0．166 6 g Na3Ct·2H2O加入反应容器中，搅拌20 min，使其完全溶解，获得均匀分散溶液；将反应液加热至80℃，随后不时往反应体系中滴加氨水，以使pH值维持在10～11，期间可观察到共沉淀反应产生的Fe3O4黑色沉淀。最后，将反应产物先后用去离子水和无水乙醇清洗数次，60℃下真空烘干，获得目标产物MGO。……