L-半胱氨酸功能化三维石墨烯的合成及吸附性能影响
2021-09-27孙红娟张曦月彭同江1c
合成化学 2021年9期
王 娅, 孙红娟*, 张曦月, 彭同江,1c
(1.西南科技大学 a.固体废物处理与资源化教育部重点实验室;b.矿物材料及应用研究所;c.分析测试中心,四川 绵阳 621010)
氧化石墨烯(GOs)具有极高的比表面积[1]和优异的吸附性能[2],通过还原可得到还原氧化石墨烯(RGOs)。然而RGOs片层间存在的强的π-π相互作用和范德华力,使其在应用过程中容易导致堆叠以及团聚的现象出现,限制了其应用范围。通过GOs自组装可以得到密度小、孔隙率高、吸附性能极好的三维还原氧化石墨烯(3DRGOs),3DRGOs的三维宏观体结构,易于吸附污染物后回收利用,可以避免石墨烯片层间的团聚,三维孔洞利于污染物的扩散吸附,具有使用、回收方便等优点。
以GOs为前驱体,通常采用水热法[3]或溶剂热法制备3DRGOs。溶剂热法由于不需要高压处理比水热法更为安全。肼[4]、羟胺[5]等含氮化合物和NaBH4是制备RGOs最常用的还原剂,但大多数都是有毒有害的。Chen等[6]提出了一种以L-半胱氨酸为还原剂还原GO的环境友好的方法,在GO还原过程中,L-半胱氨酸的硫醇基团释放质子,质子与GO的含氧基团如羟基和环氧基具有较高的结合亲和力,形成水分子。Xiao等[7]以L-半胱氨酸为还原剂,制备了对阴离子和阳离子染料均具有较高吸附能力的RGOs广谱吸附剂,并通过加入聚乙烯醇来提高RGOs的机械强度,提高重复使用次数[8]。岳焕娟等[9]研究了GOs在L-半胱氨酸作用下自组装形成3DRGOs过程中结构和官能团的变化,并研究了L-半胱氨酸用量对3DRGOs微观结构的影响。
目前,已有一些以L-半胱氨酸为还原剂制备3DRGOs用作吸附材料的研究[10]。……
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