膨胀石墨对直接染料废水吸附脱色研究
膨胀石墨的制备方法及应用研究进展
膨胀石墨的制备方法及应用研究进展石墨通常产于变质岩中，是煤或碳质岩石( 或沉积物) 受到区域变质作用或岩浆侵入作用形成的碳质元素结晶矿物，化学性质不活泼。
根据结晶形态不同，天然石墨分为三类，即块状石墨、鳞片石墨和隐晶质石墨。
其中鳞片石墨的性能最优越，工业价值最大。
鳞片石墨为天然显晶质石墨，其形似鱼磷状，属六方晶系，呈层状结构，具有良好的耐高温、导电、导热、润滑、可塑及耐酸碱等性能。
膨胀石墨(EG)是由优质天然鳞片石墨经强酸和强氧化剂插层处理、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。
膨胀石墨同时也沿袭了天然鳞片石墨的性能，具有极强的电导率、耐高温、抗腐蚀、抗辐射特性。
与天然鳞片石墨相比，膨胀石墨的结构松散、多孔且弯曲、密度更低、体积和表面积更大、表面能更高，具有极强的抗震性、抗扭曲性、耐压性、吸附性。
膨胀石墨热导率高，可作为导热材料和导电材料。
膨胀石墨耐高温、耐高压、耐腐蚀，可用来制作高级密封材料。
膨胀石墨极易吸附油类、有机分子及疏水性物质，可作为性能优越的吸附材料。
目前，膨胀石墨被广泛应用于化工、建材、环境保护等20多个领域，需求量巨大，是材料领域的研究热点。
鉴于膨胀石墨的独特结构、优越性能以及广泛应用，本文从制备方法及应用领域详细综述了膨胀石墨的研究进展，并对膨胀石墨的制备方法、性能优化及应用拓展作了展望，以期为膨胀石墨的科研工作者提供一定参考。
1 膨胀石墨的结构和性质石墨晶体具有由碳元素组成的六角网平面层状结构，层平面上的碳原子以强共价键结合，层与层间以范德华力结合，层间距较大，因此层间结合力较弱。
在适当的条件下，酸、碱金属、盐类等多种化学物质可插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相———石墨插层化合物(GIC)。
这种层间化合物在加热到适当温度时，可瞬间迅速分解，产生大量气体，使石墨沿轴方向膨胀成蠕虫状的新物质，即膨胀石墨(EG)。
因此，膨胀石墨也称石墨蠕虫，可定义为，天然鳞片状石墨经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。
膨胀石墨材料的研究进展及其应用综述
膨胀石墨材料的研究进展及其应用综述膨胀石墨是一种应用广泛的材料，具有独特的性能和多种应用。
随着科学技术的不断进步，膨胀石墨的研究也在不断取得新的突破和进展。
本文将就膨胀石墨材料的研究进展和应用进行综述，以期为相关领域的研究者提供参考和借鉴。
一、膨胀石墨的基本性质膨胀石墨是一种蜂窝状结构的碳材料，具有低密度、高表面积和优良的导电性能。
其主要特点包括：①低密度：膨胀石墨的密度通常在0.03-0.15 g/cm3之间，是普通石墨的十分之一至百分之一；②高表面积：由于其蜂窝状结构，膨胀石墨的比表面积非常大，为普通石墨的数倍至数十倍；③导电性：膨胀石墨具有优良的导电性能，可以用作电磁屏蔽材料和导电填料。
二、膨胀石墨的制备方法膨胀石墨的制备方法主要包括化学氧化-脱氧化法、高温气相法和机械热处理法。
化学氧化-脱氧化法是目前应用最为广泛的一种制备方法，其步骤主要包括：①将晶态石墨氧化为氧化石墨（GO）；②采用热处理或化学还原将氧化石墨还原为膨胀石墨。
高温气相法则是通过高温氧化对蜂窝状石墨进行气相脱氧化制备膨胀石墨，其制备过程繁琐，但可以得到高纯度的膨胀石墨。
机械热处理法是通过机械剪切破坏晶态石墨层间键合，使其在高温下膨胀形成膨胀石墨。
三、膨胀石墨的研究进展1. 结构调控近年来，研究者对膨胀石墨的结构进行了一系列调控，以改善其性能和拓展其应用。
通过改变氧化石墨的氧含量和还原条件可以实现对膨胀石墨孔径和孔隙结构的调控；还可以通过改变石墨氧化-还原过程中的温度和时间参数来调控膨胀石墨的晶格结构和层间距离。
2. 合成方法研究除了传统的化学氧化-脱氧化法和高温气相法，研究者还提出了一些新的合成方法，如电化学氧化还原法、熔盐电解法和微波辐射法等。
这些新的合成方法不仅可以提高膨胀石墨的制备效率，还可以得到更具有特色的膨胀石墨材料。
3. 功能化改性为了拓展膨胀石墨的应用领域，研究者对其进行了功能化改性。
通过表面修饰、负载功能材料或进行化学修饰，可以赋予膨胀石墨新的性能和功能，如改善其分散性、增强其力学性能、提高其吸附性能等。
目膨胀石墨吸附处理萤光黄模拟废水的研究
2020年03月2.2不同节点腐蚀情况联合站污水处理系统中不同位置的腐蚀程度不同，腐蚀较为严重的位置通常为设备底部和污水相接触的区域，例如三相分离器、双滤料过滤器、悬浮污泥处理系统等。
在污水处理系统各设备中以这些位置腐蚀较为常见。
2.3污水处理系统流程改造和防腐处理在联合站进行污水处理系统和流程改造时，必须要对各个设备的流程和工艺进行论证，并采取科学的防腐手段和处理材质，以减少设备的腐蚀。
在我国大部分的联合站污水处理系统中，大多数没有应用玻璃管材质的设备，也缺少系统性的防腐措施。
因此污水处理系统腐蚀现象较为普遍。
3联合站污水处理系统防腐治理对策3.1科学选择涂层防腐技术在不同位置和不同处理设备中选择恰当的涂层防腐技术，应该将污水处理系统中的管线、设备内壁的防腐等级由普通防腐等级升级为加强级别，底漆由之前的一遍防腐喷涂增加为两遍防腐喷涂，面漆则由两遍喷涂增加为三遍喷涂。
如果污水处理量增加，防腐等级则应该提升为强级，将底漆喷涂两遍，面漆喷涂四遍处理。
对那些腐蚀较为严重的地方，建议用环氧富锌作为底漆取代环氧树脂作底漆[3]。
3.2推广阴极保护措施在联合站污水处理系统和设备建设时，在储罐的底部和内壁都应该按照一定标准和要求采取阴极保护措施，并用内防腐涂层进行保护，同时使用进行系统防腐。
3.3通过投加缓蚀剂减缓腐蚀在油田污水处理系统中，常使用缓蚀剂对腐蚀进行控制，投加的缓蚀剂主要作用便是对系统腐蚀起到阻止和延缓效果。
需要说明的是，在选择缓蚀剂时，必须结合联合站的污水性质、所用的处理工艺、其它药剂的兼容性等，以确保缓蚀剂效果。
3.4合理配比清污水量降低结垢量联合站污水系统中有的还在处理清水，这个时候清水和污水不能使用同一管线，避免由于清污反应生成垢，因此，必须采取科学手段将清水和污水分开。
3.5定期开展腐蚀检测联合站应该定期对污水处理设备和管道进行腐蚀检测，根据腐蚀情况开展相应的防腐措施。
并通过对腐蚀速率、腐蚀产物的分析，寻找到最优的腐蚀方法。
膨胀石墨对含油废水的吸附性能研究
等非极性有机大分 了。
本文采用氧化 插层法 制备膨胀 石墨 。 研 究膨 胀 石 墨 对 柴 油 和 含油 废 水 的 吸 附性
炼 、 存 及 运 输 。 经处 理 而 排 放 的 含 油 废 储 未
水 对 土 壤 、 表 水 和 地 下 水 都 会 造 成 巨 大 地
材料 等 ［ 。 胀 石 墨 内部 和 表 面 有 发 达 的 ３ 膨 ＿
科 技 创 新 导 报 Ｓｃｉｎｃ ａ ｄ ｅ ｅ ｎ Ｔｅ ｈ ｏｏｇ Ｉｎ ｖ ｔｏｎ ｃ ｎ Ｉ Ｙ ｎ ｏ ａ ｉ Ｈｅｒ ｌ ａｄ
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膨 胀 石 墨 对 含 油 废 水 的吸 附性 能研 究①
王 淑 钊 ’ 曹 贵 贞 赵 晓 兵 （ 石 家 庄 博 深 工 具 集 团 有 限 公 司 河 北 石 家 庄 １． ００ ３ ５ ０ ５； ２ 中国石 油集 团渤海石 油装 备制造有限公 司第 一机 械厂 河北沧州 ． ０ ２ ５ ： 常州大 学材料 科学与工程学 院 江苏常州 ２ １ ４ ６ ６ ８ ３． １ ６） ３ 摘 要 ： 用氧 化 插 层 法 制 备 的 膨 胀 石 墨 为吸 附 剂 。 究 膨胀 体 积 对 膨 胀 石 墨 吸 附 柴 油 饱 和 吸 附量 的 影 响 。 察 膨胀 石 墨 对 含 油 废 水 动 选 研 考 态吸 附 性 能 。 果 表 明 ， 胀 石 墨 的 膨胀 体 积 越 大 ， 对 柴 油 的 饱和 吸 附量 越 大 ， 和 吸 附 量 最 大 可 达 ５ ｇ ｇ 而活 性 炭 的 饱 和吸 附量 便 为 结 膨 其 饱 ４／ ， ４ ／ 。 充 密度 为９ ／ ｇ ｇ填 ｇ Ｌ时 ， 膨胀 石 墨 对 含 油 废 水 的 动 态吸 附 性 能较 好 。 胀 石 墨 的 膨胀 体 积 越 大 ， 对 含 油废 水 效 果 越 好 膨 胀 体 积 为 膨 其 ３ ｍＬ ｇ １ Ｏ Ｌ ｇ 膨 胀 石 墨吸 附 含 油 废 水 后 其 Ｃ Ｄ由 ８ 分 别 降 至 ５ 和 ７ 而 活 性 炭 仅 降 为 ８ 。 ８ ０ ／和 ０ｍ ／ 的 Ｏ ７ ３ ４， ３
改性膨润土对直接橙S染料废水处理的研究
改性膨润土对直接橙S染料废水处理的研究作者：胡利娜邢荣花潘玉莹辛爱松王尚坤陈文亮来源：《城市建设理论研究》2014年第09期摘要：通过研究硫酸亚铁改性膨润土对直接橙S染料废水的吸附研究，从改性膨润土的用量、吸附时间、温度、初始溶液的PH值等各种影响因素进行了讨论，从而获得最佳直接橙S 废水处理的最佳条件。
关键词：改性膨润土，直接橙S中图分类号：TV443文献标识码： A目前我国各种染料产量已达90万t，染料废水已成为环境重点污染源之一。
染料行业品种繁多，工艺复杂。
其废水中含有大量的有机物和盐份，具有CODCr高，色泽深，酸碱性强等特点，一直是废水处理中的难题。
本篇使用无机焙烧膨润土处理直接橙S染料废水。
1. 材料与方法1.1 仪器与试剂实验所用主要药品、试剂及仪器设备见表1、2表1 实验所用药品试剂表表2 实验所用仪器设备表1.2 实验方法采用直接橙S模拟染料废水，研究硫酸亚铁改性膨润土对染料废水的吸附效果，通过测量溶液的吸光度和CODCr，来观察溶液色度的变化，进而得出脱色率和染料废水的去除率。
在确定吸附剂对直接橙S具有吸附效果后，进一步研究吸附剂的用量、吸附时间、溶液初始pH 值、溶液初始浓度等对脱色效果及去除率的影响，并探讨了吸附剂对染料溶液的吸附等温线。
2 结果与讨论2.1硫酸亚铁改性膨润土的用量对直接橙S吸附效果的影响在20mL初始浓度为100mg/L的染料溶液中，加入不同量的硫酸亚铁改性膨润土。
在30℃下于恒温加热磁力搅拌器上搅拌30min后进行离心，取上清液测其吸光度和CODCr，计算其脱色率和CODCr去除率。
其硫酸亚铁改性膨润土的用量(m)与去除率的关系如图1所示。
图1 改性膨润土的用量(m)对吸附去除率的影响Fig.1 The effect of bentonite dosage(m) to adsorption removal ratio由图1可知，硫酸亚铁改性膨润土对染料直接橙S的吸附随着吸附剂用量的增加而增大，当土的用量为0.2g时，其脱色率和CODCr分别为84.24%和76.63%。
聚乙烯醇(PVA)改性膨胀石墨对亚甲基蓝废水的吸附
高倍率膨胀石墨制备及其吸附性能
Preparation Adsorption and Regeneration ofHigh-rate Expanded GraphiteXU Shan ，CHANG Liang-liang ，CAO Bao-yue(College of Chemical Engineering and Modern/Material Shangluo University /Shaanxi Key Laboratory of Tailings Comprehensive Utilization of Resources,Shangluo 726000,Shaanxi)Abstract:Expansive graphite (EG)was prepared by microwave method using chemical oxidation and KMnO 4as co-oxidant.The adsorption performance of EG on methylene blue (MB)was investigated,and the effects of temperature and pH on the adsorption effect were discussed.The adsorption mechanism was explored by kinetic and thermodynamic methods,and the adsorption stability of EG was investigated.The results showed that the adsorption capacity reached 81.46mg ·g -1.The quasi -second -order kinetic model and Freundlich isothermal equation can fit the adsorption process well,which proves that the adsorption sites on the surface of expanded graphite are not uniform,and the adsorption process is exothermic reaction.After adsorption -recycling for 4times,the expanded graphite still maintains good adsorption and regeneration properties,which proves that the expanded graphite is a relatively stable adsorption material.Key words:expanded graphite;adsorption;regeneration （商洛学院化学工程与现代材料学院/陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西商洛726000）高倍率膨胀石墨制备及其吸附性能徐珊，常亮亮，曹宝月摘要：采用化学氧化法，以KMnO 4作助氧化剂，微波法制备了膨胀石墨（EG ）；考查了EG 对亚甲基蓝（MB ）的吸附性能，探讨了温度、溶液pH 等对吸附效果的影响，通过动力学和热力学对吸附机理进行探究，并且考察了EG 的吸附稳定性。
膨胀石墨的制备及其对含油污水的吸附应用研究
膨胀石墨的制备及其对含油污水的吸附应用讨论一、含油污水处理技术概述含油污水处理技术的应用重要为了处理污水中的油污物与水体间的分别，借助物理原理以及化学技术等项目的优势来促进实践。
在实际操作的过程中，不同的含油污水处理技术所呈现的效能不尽相同，最有效的是，实行的是化学插层法，以天然鳞片石墨、浓硫酸、化学氧化剂为原材料，通过更改插层剂的浓度、化学氧化剂种类及浓度、反应时间等参数，考察了制备工艺对多孔石墨孔结构的影响，并制备出了膨胀体积大，吸附性能好的膨胀石墨能对含油污水中油污物的吸附效果最佳。
通过对含油废水中物质的检测可知，污水中可能含有不同程度的天然石油、石油产品、焦油等等，甚至有些含油污水中被检测出含有食用动植物油或脂肪。
假如含油废水被排入河流、湖泊等自然水质环境当中，不仅会污染水质，而且极有可能威逼到水生生物群落的生存。
另外，如若将这些含油污水引入良田进行浇灌，其中的油污物质则会堵塞土壤间的孔隙，使得农作物的生长环境恶化，甚至会拦阻到农作物的正常生长。
膨胀石墨作为天然石墨的深加工产品之一，具有石墨的耐高处与低处温、耐腐蚀、耐辐射、润滑性能好、高导热导电等优异性能，而且由于体轻多孔，质地柔嫩，还具有良好的吸附性、黏结性好、隔音隔热性好、良好的压缩回弹性和密封性等一系列新的优异性能，已在环境保护、化工催化、新能源、航天、机械、冶金、电力、生物医学、复合材料、军事、原子能、石油化工等领域中广泛应用。
由于膨胀石墨具有上述优良的特性，尤其是具有环境协调性、良好吸附性、无毒无害性、生物相容性等特性，作为环境友好型环保材料的讨论已成为国内外讨论热点。
目前，其在水环境修复、废水、废气的整治领域中得到了广泛的应用与讨论。
二、膨胀石墨的制备及其对含油污水的吸附应用讨论通过对（膨胀石墨）制备工艺及其结构的讨论，了解其对含油污水的吸附本领。
采纳分光光度计的方法进行试验，利用配置标准液吸光度进行测定，绘制标准曲线，之后利用标准曲线对含油污水内的油量进行衡量。
通过膨胀石墨和超声波组合法从水中去除分散蓝2BLN
通过膨胀石墨和超声波组合法从水溶液中去除分散蓝2BLN摘要：本文报告了一种有效且便捷的去除水溶液中分散蓝2BLN的方法：通过组合膨胀石墨和超声波分解技术，并研究了主要的影响因素。
以600mg/L膨胀石墨（膨胀体积为300ml/g），在45℃温度下用超声波处理120min后，对200mg/L初始浓度的分散蓝2BLN的去除率达到了96.9%。
事实证明，二者组合的方法相比于单独的超声波分解法或膨胀石墨处理法更加有效。
关键词：超声波，膨胀石墨，分散蓝2BLN，去除1.背景介绍染料废水是主要的工业污染物之一，从水中除去这些污染物是一个重要的实际问题。
利用TiO2粉末为催化剂的光催化法[1]，利用活性MnO2[2]或膨胀石墨[3]吸附法等物理、化学、生物方法已经应用于处理此类问题。
最近一段时间，由于其在分解难熔化合物方面的更高效率，越来越多人开始关注超声波处理法。
与传统能源（加热，光照或电离辐射）相比，超声波照射法在持续时间，每分子上施加的压力和能量有很大不同。
由于巨大的温度和压力，急剧的加热冷却率和气泡破裂，超声波法提供了一种不寻常的产生高能化学过程的途径。
已有报道利用超声波去除水溶液中的有机化合物，例如甲基橙，邻磺酰苯甲酰亚胺（糖精）和邻氯苯酚膨胀石墨是一种新型的多孔碳基吸附材料，拥有低密度，无环境污染和易处理等多种特性。
在小鼠和大鼠身上进行的毒理学实验证明了膨胀石墨的低毒性，低过敏性以及低刺激性。
膨胀石墨在医疗领域用于伤口排液的吸收，以及去除原油、润滑油、柴油、汽油、重油、生物体液和有机染料的应用已有报道。
通过对该领域的持续研究，我们希望找到一种利用膨胀石墨和超声波组合的方法从水中去除分散蓝2BLN的有效方法2.实验2.1原材料分散蓝2BLN（分子式：C14H9N2O4Br，MW =349.14 g/mole，河北润科股份有限公司），蒸馏水。
膨胀石墨按照如下方法制备：10g天然片状石墨，14g高氯酸，10g 冰醋酸，及5g高锰酸钾置于250ml烧杯中，混合后搅拌并在30℃下反应60分钟制得石墨层间化合物，水洗至中性，在60℃下脱水烘干，迅速加热至1000℃制得膨胀体积为300mg/L的膨胀石墨，需要指出的是，在一批膨胀石墨中存在至少三种空穴：蠕虫状颗粒内部的大空穴，颗粒表面的裂缝状空穴以及颗粒间的空穴。
《2024年石墨烯基复合材料的制备及其对染料的吸附性能研究》范文
《石墨烯基复合材料的制备及其对染料的吸附性能研究》篇一摘要：本文研究了石墨烯基复合材料的制备工艺，并对其对染料的吸附性能进行了深入探讨。
通过实验，验证了石墨烯基复合材料在染料废水处理中的潜在应用价值。
本文首先介绍了石墨烯基复合材料的制备方法，随后探讨了其结构特性及对染料的吸附机制，最后通过实验数据分析了其吸附性能的优劣。
一、引言随着工业的快速发展，染料废水排放问题日益严重，对环境和人类健康造成了巨大威胁。
石墨烯基复合材料因其独特的物理化学性质，在染料废水处理中显示出巨大的应用潜力。
本文旨在研究石墨烯基复合材料的制备方法及其对染料的吸附性能，以期为染料废水的治理提供新的思路和方法。
二、石墨烯基复合材料的制备1. 材料选择与准备制备石墨烯基复合材料的主要原料包括石墨烯、聚合物以及必要的添加剂。
在实验前，需对原料进行严格筛选和预处理，确保其纯度和质量。
2. 制备方法采用化学气相沉积法、溶胶凝胶法等方法，将石墨烯与聚合物进行复合，制备出石墨烯基复合材料。
具体步骤包括溶液混合、加热反应、冷却、干燥等。
三、石墨烯基复合材料的结构特性制备得到的石墨烯基复合材料具有较高的比表面积、良好的导电性和较强的吸附能力。
其独特的二维结构使得染料分子能够快速吸附在其表面，从而实现染料废水的有效处理。
四、染料吸附机制石墨烯基复合材料对染料的吸附机制主要包括物理吸附和化学吸附。
物理吸附主要依靠材料的高比表面积和孔隙结构，通过范德华力将染料分子吸附在其表面。
化学吸附则是通过材料表面的官能团与染料分子之间的化学键合作用实现吸附。
五、实验结果与分析1. 实验设计选取几种常见的染料（如酸性红、活性蓝等）进行吸附实验，通过改变石墨烯基复合材料的投加量、pH值、温度等条件，探讨其对染料吸附性能的影响。
2. 结果与讨论实验结果表明，石墨烯基复合材料对染料具有较好的吸附性能。
随着投加量的增加，吸附量逐渐增大；在适当的pH值和温度条件下，吸附性能达到最佳。
石墨对印染废水中罗丹明B的吸附研究
自国药集 团 。
表 １ 石 墨 的 主 要 性 能 参 数
人 和动 物具 有 一定 的毒 性 。 它 能够刺 激 皮肤 ， 眼 睛及
呼 吸 道 ］ 。 目前 处 理 印染 废 水 的 方 法 主 要 有 ： 吸 附 川、 化 学 氧化 、 光催 化氧 化‘ 等 。吸 附法 降 解 罗
相互 作 用 。罗丹 明 Ｂ分 子 中有 多个 芳 环 ， 与 石 墨 之 间有 一 丌作 用 力及 疏 水作 用 力 ， 因 此 可 以通 过 石 墨 吸 附 的方法 有效 去 除 印染废 水 中 的罗丹 明 Ｂ。
溶液 ， 稀释后在 ５ ５ ４ ｎ ｍ 波 长 下测 定 其 吸光 度 值 ， 绘
制标 准 曲线 ， 吸 附后 溶 液 的浓 度 可 通 过 标 准 曲线 来
求得。 石 墨对 罗 丹 明 Ｂ的吸 附量按 照公 式 （ １ ） 计算 ：
（ Ｃ 。 一Ｃ ） Ｖ
ｑｅ一 — —
ｌ 材 料 和 方 法
１ ． １ 实 验 材 料
石墨 、 罗 丹 明 Ｂ、 氢 氧化 钠 、 盐 酸 均 为分 析 纯 ， 购
１ ． ２ 实 验 仪 器
双波长 紫外 可见 分 光光 度 计 （ ＴＵ 一 １ ９ Ｏ １ ， 北 京 普
丹 明 Ｂ 体现 了 明 显的 优 势 ， 倍 受 国 内外 学 者 关 注 。 已报道 的 各 类 吸 附 剂 有 符 种 原 材 料 制 备 的 活 性 炭
析 通用 仪器 有 限 公 司） ； 恒温水浴振荡器 （ Ｓ ＨＺ 一 ８ ２ ， 金 坛市 医疗 仪器 厂） ； 全 自动 比表 面 积及 微孑 Ｌ 物理 吸 附仪 （ ＡＳ ＡＰ ２ ０ ２ ０ ＭＰ ， 美 国麦 克仪 器 公 司 ） ； 原 子 力 显微镜（ Ｍｕ Ｌ ｔ ｉ ｍｏ ｄ ｅ ８ ， 德 国布鲁 克公 司 ） 。
聚乙烯醇改性膨胀石墨对甲基橙模拟废水的脱色性能
关 键 词 ：膨 胀 石 墨 ，聚 乙烯 醇 ，改 性 ，甲 基橙 ；脱 色 率
中 圈分 类 号 ：Ｘ ５ ４ ２ 文 献标 识 码 ：Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｃ ｌ ｒｎ ｆＷ ａ ｔ ｗａ ｅ ｎｔ ｉ ｉ ｅ ｈ ｌＯｒ ｎ ｅｂ ｓ ａ ｃ ｎ Ｄｅ ｏｏ ｉ ｇ ｏ ｓｅ ｔｒ Ｃｏ ａ ｎ ｎｇ Ｍ ｔ ｙ ａ ｇ ｙ
聚 乙烯 醇 改性 膨 胀 石 墨对 甲基 橙 模 拟废 水 的 脱 色 性 能
严 春霞 ，陈志刚 ，吴卫林 ，付 猛
（ 苏 工业 学 院 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ，江 苏 常 州 ２ ３ ６） 江 １１ ４
摘要 ：以天然鳞片石墨为原料 。聚 乙烯醇缩丁醛 （ ＶＢ 、聚乙二醇 （ ＥＧ）及 聚乙烯 醇 （ ＶＡ）为改性 剂，采 用浸渍法制 备 Ｐ ） Ｐ Ｐ
ｍ ｏ ｆｅ ｄｉｉｄ ＥＧ ｒ ｇ ｒｔ ｎ ｔ ｓ ｗｅ ｅ ｈｉ ｈｅ ｈａ ｈｏ ｅ ｏｆＥＧ．Ｔｈｅ ｄｅ ｏ ｏ ｉ ａ ｉ ｃ ｌ ｒｎｇ ｒ ｔｏ ｏｆＰＶＢ一 ，ＰＥＧ — ａ ｎｄ ＰＶＡ — ｍｏｄ ｆｅ ｉｉ ｄ
ＥＧ ｏ Ｏ ｓ７ ％ ，７ ａ ｄ９ ，ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ．Ｂｕ ｅ ｏ ｏ ｉｇ ｒ ｔ ｆｕ ｍｏ ｉ ｅ ｏ Ｏ ｓｏ — ｆ ｒＭ ｗａ ６ ７ ｎ ８ ｅ ｐ ｃｉｅｙ ｔｄ ｃ ｌ ｒｎ ａｉ ｏ ｎ ｄ ｆ ｄ ＥＧ ｆ ｒＭ ｗａ ｎ ｏ ｉ
膨胀石墨_2012
结构及特性
膨胀石墨是非极性吸附材料，层面由 石墨微晶组成，膨胀发生在层面之间， 膨胀过程，活化过程均不发生化学变 化，膨胀石墨保持了原有的非极性。 膨胀后生成石墨蠕虫，蠕虫的外壁上 也有若干孔，这些孔相互连通形成网 络孔隙结构。 1000℃的时候膨胀最大，体积可达原 初的数百倍。可简单加热再生。
一级孔
膨胀石墨
在十九世纪六十年代初， Brodie将石墨和硝酸、 硫酸等化学试剂作用后 加热，发现了膨胀石墨， 直到近百年以后，才开 始应用。
膨胀石墨是由天然鳞片石墨经插 层，水浇，干燥，高温膨化得到 的一种疏松多孔的颗粒状新型炭 材料。既保留了天然炭材料的耐 腐蚀性，耐热性，耐辐射性，无 毒性等性质，又具有天然石墨所 没有的吸附性，环境协调性，生 物相容性。
吸附机理
1膨胀石墨为非极性吸附材料
2膨胀石墨的层面由石墨微晶组成，膨胀后生成大量的蠕虫空腔，孔 隙相互连接形成网络状孔隙结构。适合吸附大分子物质。
3蠕虫空腔表面的非极性，不规则性，高活性本身就具有结合在一起 的趋势，且夹层化合物在高温下迅速分解，气体压力造成孔隙表面层 外缘卷曲，又赋予其表面结构新的边缘活性，形成储油为狭缝或由其衍生形成的多边形柱孔和楔形孔，表面孔 一般为开放孔，内部互连孔，有开放孔，半开放，封闭孔三种情 况。孔径较宽，孔容积占98%。 膨胀石墨具有四级孔粒结构。一级孔为表面V型开放孔，十几 微米到几百微米。二级孔亚片层间柳叶形，横向相互连通，几 微米到十几微米。三级孔石墨为亚片层内多边形孔，1微米到 0.1微米量级。四级孔在纳米量级，极少。
150ml印染废水，经1g80目250倍膨胀石墨吸附后，色度和CODcr均 能达到Ⅰ级排放标准。膨胀石墨低密度板，在一次使用时间上明 显优于活性炭，实用性和经济性有独特优势。
膨胀石墨材料的研究进展及其应用综述
膨胀石墨材料的研究进展及其应用综述1. 引言1.1 背景介绍膨胀石墨材料，又称石墨烯泡沫，是一种由石墨烯片层构成的多孔材料，具有优良的导电性、热性能和化学稳定性。
膨胀石墨材料在近年来备受研究者们的关注，其独特的结构和性能赋予其广泛的应用前景。
传统的石墨材料在某些方面存在一定的局限性，而膨胀石墨材料通过控制石墨烯片的层数和间隔，实现了对材料性能的调控，因此可以被广泛应用于储能、环境治理、导电材料等领域。
1.2 研究意义膨胀石墨材料是一种具有广泛应用前景的新型材料，其在能源存储、环境治理和导电材料领域具有重要的应用潜力。
通过对膨胀石墨材料的研究，可以探索其多种应用领域的性能优势，并为相关领域的技术发展提供新的思路和解决方案。
对膨胀石墨材料的深入研究具有重要的意义和价值。
本文将对膨胀石墨材料的制备方法、性质分析以及在储能、环境治理和导电材料领域的应用进行系统综述，以期为该材料的进一步研究和应用提供参考，推动其在实际生产和应用中的进一步推广和应用。
【2000字以上内容请参考其他部分】2. 正文2.1 膨胀石墨材料的制备方法膨胀石墨材料的制备方法主要包括化学氧化-化学还原法、化学气相沉积法、机械石墨化-热脱氧法、氯化物还原法等多种方法。
化学氧化-化学还原法是较为常用的制备方法之一。
该方法首先将天然石墨进行化学氧化，生成氧化石墨烯，然后通过还原反应将氧化石墨烯还原成石墨烯，最终得到膨胀石墨材料。
化学气相沉积法则是利用气相中的碳源物质在高温下进行沉积，形成石墨烯层，经过热处理膨胀成膨胀石墨材料。
机械石墨化-热脱氧法通过机械剥离石墨片层，再通过热脱氧将其膨胀。
氯化物还原法则是利用氯化物将天然石墨氯化，生成氯化石墨，再通过还原反应得到膨胀石墨材料。
不同的制备方法具有各自的优缺点，可根据具体要求选择合适的方法制备膨胀石墨材料。
【字数：198】2.2 膨胀石墨材料的性质分析首先是物理性质。
膨胀石墨材料具有独特的结构特点，其层间距较大，表面积也较大。
膨胀石墨处理含油废水实验方案-王会丽-20141208
一、标准曲线以石油醚做溶剂，配制一定浓度的含油溶液，用紫外分光光度计测定其吸光度（最大吸收波长为250nm左右），并调整溶液浓度，使溶液吸光度在0.2~0.7之间，做曲线，得油浓度-吸光度之间的关系；二、小试实验1、亲油亲水性实验测定：膨胀石墨亲水亲油性实验，文献中多采用100℃加热同时吸附了水和油的膨胀石墨，使水分蒸发，剩下膨胀石墨改变量即为吸附油的质量，但是由于大部分油类为混合物，沸程较宽，甚至有的油类沸程较低，例如汽油和柴油，沸程均在100℃之下，因此100℃加热时，在水分挥发的同时，油分子也会挥发，甚至比水分挥发更快，因此，本实验采用石油醚萃取水中油类物质，然后用石油醚定溶，测其浓度，从而得到水中油含量变化的方法，测定膨胀石墨吸附的油含量，吸附总量减去油吸附量即为吸水量。
在一定体积的去离子水中，添加一定质量的油，充分搅拌后静置，得到油水分层；然后加一定质量的膨胀石墨m1，过一定时间后用100目滤网过滤，至无油滴滴下称重m2，m2-m1=m3即为膨胀石墨吸附的油和水的质量总和；用石油醚通过分液漏斗多次冲洗反应后的含油废水，并移至同一容量瓶中，用石油醚定溶，用紫外分光光度计测定其浓度c，乘以所用石油醚总溶剂，即得经膨胀石墨处理后水中剩余的油的质量，总油质量减去水中剩余即为膨胀石墨吸附的油的含量m4；m3-m4=m5即为吸油同时吸附的水的含量；改变油水比例，测定膨胀石墨吸附的油和水的质量，比较不同油水比之下膨胀石墨对于油和水的优先吸附性，并得到膨胀石墨对油的最大吸附量。
2、平衡曲线的测定在一定体积的去离子水中，添加一定质量的油，并加入一定的乳化剂，搅拌至油不再漂浮在水面上，而融入水中，得一定浓度的含油废水溶液（悬浊液），添加一定质量的膨胀石墨，反应一段时间后过100目标准筛，用紫外分光光度法或重量法（视具体情况而定，可分别采用每种测量方法，看结果，再定最终用什么方法）测定吸油质量；改变反应时间，分别取为0，1，2，3，5，10，15，20min…测定吸油量，至吸油量不再变化；做平衡曲线；3、反应条件对吸油效果的影响改变油浓度、乳化剂的添加量、反应温度、pH、石墨添加量、盐含量等条件，分别测定吸油量的变化，做曲线。
膨胀石墨吸附实验报告
一、实验目的本实验旨在探究膨胀石墨对含油废水的吸附性能，通过实验确定膨胀石墨的最佳投加量、吸附时间和吸附效果，为实际应用提供理论依据。
二、实验原理膨胀石墨是一种具有疏松多孔结构的碳材料，其表面积大、吸附能力强。
在含油废水中，膨胀石墨可以吸附其中的油类物质，降低废水中的油含量。
本实验采用静态吸附法，通过测定吸附前后废水中油含量的变化，评估膨胀石墨的吸附效果。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：（1）膨胀石墨：粒度范围为0.5～1.0mm，由某石墨制品有限公司提供。
（2）含油废水：模拟油田厂区含油废水，油含量为500mg/L。
2. 实验仪器：（1）恒温振荡器（2）分光光度计（3）烧杯（1000ml）（4）移液管（10ml、50ml）（5）容量瓶（100ml、1000ml）（6）电子天平四、实验方法1. 配制模拟含油废水：准确量取500mg/L含油废水1000ml于烧杯中，搅拌均匀。
2. 投加膨胀石墨：分别取100ml模拟含油废水于6个烧杯中，分别加入0g、0.5g、1g、2g、3g、4g膨胀石墨，用移液管准确量取50ml去离子水加入各烧杯中，搅拌均匀。
3. 静态吸附：将烧杯放入恒温振荡器中，在25℃、200r/min条件下振荡吸附2小时。
4. 测定吸附效果：用分光光度计测定吸附前后废水中油含量的变化，计算吸附率。
五、实验结果与分析1. 吸附率随膨胀石墨投加量的变化实验结果表明，随着膨胀石墨投加量的增加，吸附率逐渐提高。
当投加量为2g时，吸附率达到最大值，此后吸附率随投加量的增加而降低。
这可能是因为投加量过大时，部分油类物质被膨胀石墨表面吸附，而未能进入膨胀石墨内部的孔隙中。
2. 吸附时间对吸附率的影响实验结果表明，吸附时间对吸附率有显著影响。
在吸附时间为2小时时，吸附率达到最大值，此后吸附率随吸附时间的延长而降低。
这可能是因为在吸附初期，油类物质迅速进入膨胀石墨孔隙中，随着吸附时间的延长，部分油类物质已经吸附完成，导致吸附率降低。
膨胀石墨对活性艳红X-3B染料的吸附脱色
膨胀石墨对活性艳红X-3B染料的吸附脱色
刘淑芬;李冀辉
【期刊名称】《城市环境与城市生态》
【年(卷),期】2006(019)002
【摘要】研究了以膨胀石墨(250mL/g)为吸附剂,对活性艳红X-3B染料的吸附脱色作用,探讨了影响吸附的因素,结果表明:膨胀石墨对活性艳红X-3B染料的吸附率高,当膨胀石墨用量适当时,低初始浓度、低pH值有利于活性艳红X-3B染料的吸附脱色,温度高低对活性艳红X-3B染料的吸附脱色无明显影响.
【总页数】2页(P23-24)
【作者】刘淑芬;李冀辉
【作者单位】河北师范大学化学与材料科学学院,石家庄,050016;河北师范大学化学与材料科学学院,石家庄,050016
【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.食用菌苎麻骨培养物对活性艳红X-3B染料脱色研究 [J], 梁运改;金琪;张宗清;蔡亚君
2.膨胀石墨对直接染料废水吸附脱色研究 [J], 刘淑芬;李冀辉;杨丽娜
3.还原石墨烯对白腐菌降解脱色染料活性艳红X-3B的影响 [J], 杨桦;马强;冯世成;杨胜韬
4.膨胀石墨对酸性染料废水的吸附脱色作用 [J], 李冀辉;高元哲;刘淑芬;杨丽娜
5.膨胀石墨对活性染料水溶液的吸附脱色作用 [J], 刘淑芬;李冀辉;杨丽娜
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第 3期
刘淑芬等. 膨胀石墨对直接染料废水吸附脱色研究
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的标准储备液作为模拟染料废水 (简称废水 ) 。 1. 2 试剂和仪器
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ENV IRONM EN TAL
化 工 环 保 PRO TEC T ION O F CH EM ICAL
INDU S TR Y
2006年第 26卷第 3期
膨胀石墨对直接染料废水吸附脱色研究
刘淑芬 ,李冀辉 ,杨丽娜
(河北师范大学 化学与材料科学学院 ,河北 石家庄 050016)
2. 2 吸附平衡时间的确定 分别在直接大红 4B 质量浓度 300 m g /L、甲基
橙质量浓度 200 m g /L 的废水中加入 0. 15 g膨胀石 墨 ,于 25 ℃恒温振荡 , 每隔 30 ～60 m in 取样 , 考察 两种废水脱色率随吸附时间的变化情况 , 结果见 图 2。
由图 2看出 , 两种废水的脱色率均随吸附时间 的延长而增大 ,最初的 1 h内脱色率变化显著 , 直接 大红 4B 和甲基橙分别在吸附时间为 6 h和 5 h时达 到吸附平衡 。 2. 3 pH对脱色率的影响
图 3 直接大红 4B 的吸附等温线 ■ 25 ℃; ● 45 ℃
L angm u ir吸附等温式 。
表 2 两种染料的拟合结果
染料
温度 , ℃
拟合曲线方程
相关系数 Q e
甲基橙
25
ρ e
/ qe
= 0.
126
+ 0.
032
8
ρ e
0. 996 0
30. 49
45
ρ e
/ qe
= 0.
[摘要 ] 以鳞片石墨 、乙酸酐 、浓硫酸 、重铬酸钾为原料制备了膨胀体积为 350 mL / g的膨胀石墨 。以膨胀石墨为吸 附剂 ,对直接大红 4B、甲基橙染料废水进行了吸附脱色研究 ,探讨了影响吸附的因素 。实验结果表明 :直接大红 4B (质量浓度 300 m g /L ) 、甲基橙 (质量浓度 200 m g /L ) 的吸附平衡时间分别为 6 h 和 5 h; 在相同质量浓度 ( 200 m g /L )下 , pH 对两种染料废水的脱色率影响不大 ,膨胀石墨对直接大红 4B 废水的脱色率在 93%以上 ,对甲基橙废 水的脱色率最高只有 70. 4% ; 直接大红 4B 废水的脱色率随温度的升高而增加 , 甲基橙废水的脱色率随温度的升 高而减小 ,但吸附量受温度的影响不大 ,两种染料的吸附符合 L angum uir吸附等温式 。 [关键词 ] 膨胀石墨 ; 染料 ; 脱色 ; 废水处理 [中图分类号 ] O 613. 71; O 647. 31 [文献标识码 ] A [文章编号 ] 1006 - 1878 ( 2006) 03 - 0182 - 03
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化 工 环 保 ENV IRONM EN TAL PRO TEC T ION O F CH EM ICAL INDU S TR Y
2006年第 26卷
从表 1 看出 , 两种废水的脱色率随 pH 的增大 变化不大 ,膨胀石墨对直接大红 4B 的脱色效果好 , 脱色率均在 93%以上 , 对甲基橙的脱色效果较差 , 脱色率最高只有 70. 4% 。 2. 4 温度对脱色率的影响
Research on D ecolor iza tion of W a stewa ter Con ta in ing D irect D ye by Adsorption on Expanded Graph ite
L iu Shufen, L i J ihu i, Yang L ina
( C ollege of C hem istry and M aterial Science, H ebei N orm al U niversity, S h ijiazhuang H ebei 050016, C hina)
微晶在膨胀过程中不发生化学变化 ,使膨胀石墨仍然 保持原有的非极性 。膨胀前后石墨的扫描电镜照片见 图 1。由图 1可见 ,膨胀后生成的石墨“蠕虫 ”内为空 腔 ,“蠕虫 ”的外壁上也有若干孔 ,这些孔相互连通组成 网络状孔隙结构 ,从而使膨胀石墨适合吸附染料分子。
( a)膨胀前石墨 ( b)膨胀后石墨 图 1 膨胀前后石墨的扫描电镜照片
染料行业每年排放约 1. 16 ×109 m 3 的废水 , 其 中直接染料废水占 20%左右 [ 1 ] , 浓度高 、色泽深 、成 分复杂 。陈中颖等 [ 2 ] 利用活性碳纤维对 5 种红色 染料进行吸附 ; 裘祖楠等 [ 3 ]采用矿物吸附剂对染料 废水进行脱色 ; 蒋兰宏等 [ 4 ]用新生 M nO2 作吸附剂 对染料废水进行吸附脱色 ; 李冀辉等 [ 5 ]用膨胀石墨 对模拟的酸性媒介黄 GG 染料废水进行吸附脱色 。 本工作以两种直接染料溶液为模拟废水 , 探讨了膨 胀石墨对它们的脱色作用 , 为染料废水的工业化治 理提供了实验依据 。
的废水和一定量的膨胀石墨 , 在恒温水浴振荡器中 以 120 r /m in的转速振荡一定时间 , 取样测定染料 浓度 ,计算脱色率 。 1. 5 分析方法
直接大红 4B 和甲基橙的浓度用分光光度法测 定 ,最大波长分别为 500 nm 和 460 nm。
2 结果与讨论
2. 1 膨胀石墨的扫描电镜照片 石墨层面由微晶组成 ,膨胀发生在石墨层面之间 ,
1 实验部分
1. 1 模拟染料废水的配制 准确称取经过干燥的直接大红 4B 和甲基橙染
料各 0. 5 g,用蒸馏水配制成质量浓度为 1 000 m g /L
[收稿日期 ] 2005 - 10 - 18; [修订日期 ] 2005 - 11 - 04。 [作者简介 ] 刘淑芬 ( 1968—) , 女 , 河北省玉田县人 , 硕士 生 ,主要从事多功能炭材料的合成与应用的研究工作 。电 话 : 0311 - 86268046; 电邮 : chem lijh@163. com。 [基金项目 ] 河北省教育厅应用研究资助项目 ( 2003237) 。
A b s t ra c t: Exp anded g rap h ite w ith 350 mL / g of exp and ing vo lum e w as p rep a red us ing f laky g rap h ite, ace tic anhyd ride, concen tra ted su lfu ric ac id and p o tass ium d ich rom a te as raw m a te ria ls. A nd it w as used as adso rben t to deco lo r w as tew a te r con ta in ing d irec t red 4B and m e thy l o range. The fac to rs affec ting adso rp tion w e re s tud ied. The resu lts show tha t: The adso rp tion equ ilib rium tim es of d irec t red 4B (w ith m ass concen tra tion 300 m g /L ) and m e thy l o range (w ith m ass concen tra tion 200 m g /L ) a re 6 h and 5 h resp ec tive ly; W hen the m ass concen tra tions of the tw o k inds of dye w as tew a te rs a re the sam e as 200 m g /L , the deco lo riza tion eff ic iency of d irec t red 4B w astew a te r is m o re than 93% , w h ile tha t of m e thy l o range w as tew a te r is on ly 70. 4% w ith little effec t of pH; The deco lo riza tion eff ic iency is inc reased w ith the inc reas ing of tem p e ra tu re fo r d irec t red 4B w as tew a te r, bu t reduced fo r m e thy l o range w as tew a te r; The adso rp tion quan tities of the tw o dyes a re little affec ted by tem p e ra tu re and the ir adso rp tion behav io r is acco rd w ith L angum u ir adso rp tive iso the rm. K e y w o rd s: exp anded g rap h ite; dye; deco lo riza tion; w as tew a te r trea tm en t
将直接大红 4B 配成一组 25 mL、pH 7. 0、浓度 不等的溶液 ,将甲基橙配成一组 25 mL、pH 7. 0、浓 度不等 的 溶 液 , 恒 温 振 荡 , 膨 胀 石 墨 的 加 入 量 为 0. 100 0 g,温度为 25 ℃和 45 ℃, 吸附平衡后 , 分别 绘制吸附等温线 ,结果见图 3和图 4。
在相同质量浓度 ( 200 m g /L )条件下 , 将两种染 料配成不同 pH 的废水 ,加入 0. 15 g膨胀石墨 ,于 25 ℃恒温振荡 ,考察 pH 对脱色率的影响 ,结果见表 1。