Fe3O4/GO/PPy复合材料的制备及其对2-硝基-1,3-苯二酚的吸附性能

论文摘要

采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,用水热法首次制备了Fe3O4/GO/PPy（聚吡咯）三元复合粒子用于处理含2-硝基-1,3-苯二酚（NRC）的废水,研究了其对水中NRC的吸附性能。采用紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、振动样品磁强计及ζ电位等对所制备复合粒子的结构进行了表征;研究了溶液pH值、吸附剂用量、NRC的初始浓度、吸附时间和温度对吸附NRC的吸附性能的影响,并对吸附过程进行了吸附动力学模拟。结果表明:制备的Fe3O4/GO/PPy复合材料为层状分散结构,PPy及Fe3O4颗粒无规则地镶嵌在石墨烯片层之间。Fe3O4颗粒为多面体晶体结构,尺寸为100～300 nm。Fe3O4/GO/PPy具有超顺磁性,40 s可以磁分离,NRC移除率达91.6%;在NRC浓度为200 mg·L-1、pH=5±0.05、温度T=318 K、吸附剂用量10 mg·L-1和吸附时间6 h的条件下Fe3O4/GO/PPy对NRC的吸附量最大,达到163.3mg·g-1。NRC吸附动力学符合二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。循环使用5次后,NRC的移除率由最初的91.6%下降至77.6%,说明Fe3O4/GO/Ppy磁性复合物的结构具有较好的稳定性,且可以再重复利用。

论文目录

• 0 引言
• 1 实验部分
•   1.1 试剂与仪器
•   1.2 Fe3O4/GO/PPy三元复合材料的制备
•     1.2.1 氧化石墨烯的制备
•     1.2.2 PPy/GO的制备
•     1.2.3 Fe3O4/GO/PPy三元复合材料的制备
•   1.3 Fe3O4/GO/PPy三元复合材料对NRC的吸附实验
•     1.3.1 NRC的Abs-浓度标准曲线
•     1.3.2 吸附性能研究
• 2 结果与讨论
•   2.1 TEM分析
•   2.2 FT-IR及XRD
•   2.3 磁性能分析
•   2.4 Fe3O4/GO/PPy对NRC的吸附性能
•     2.4.1 吸附性能比较
•     2.4.2 吸附动力学
•     2.4.3 吸附剂用量的影响
•     2.4.4 p H对吸附性能的影响
•     2.4.5 循环性能
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 雷李玲,杨清香,赵俊红,张琰,贾朝阳,路冉,聂李敏,陈志军

关键词: 吸附,无机有机杂化材料,石墨烯,硝基,苯二酚

来源: 无机化学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工,材料科学,环境科学与资源利用

单位: 郑州轻工业大学

基金: 国家基金项目(No.21401170,21271160,91022011,21371092),河南省重大科技专项项目(No.CLY20180008,CLY20180009)资助

分类号: X703;TB33;TQ424

页码: 658-666

总页数: 9

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