石墨烯气凝胶对四溴双酚A的吸附研究
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华南师范大学学报（自然科学版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
２０１８，５０（２）：５０－５６ ｄｏｉ：１０．６０５４／ｊ．ｊｓｃｎｕｎ．２０１８０４２
石墨烯气凝胶对四溴双酚 Ａ的吸附研究
张伟文１，刘胜利２，胡勇有１ ，陈俊峰１
ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＴｅｔｒａｂｒｏｍｏｂｉｓｐｈｅｎｏｌ－Ａ ｂｙＧｒａｐｈｅｎｅＡｅｒｏｇｅｌｓ
ＺＨＡＮＧＷｅｉｗｅｎ１，ＬＩＵＳｈｅｎｇｌｉ２，ＨＵＹｏｎｇｙｏｕ１ ，ＣＨＥＮＪｕｎｆｅｎｇ１
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＥｎｅｒｇｙ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ∥ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌａｎｄ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｎＩｎｄｕｓｔｒｙＣｌｕｓｔｅｒｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｏｎｇｇｕａｎＨｕａｑｉｎｇＷａｔｅｒ
（１．华南理工大学环境与能源学院∥工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室，广州 ５１０００６； ２．东莞市华清净水技术有限公司，东莞 ５２３２１０）
摘要：为了解决石墨烯吸附剂在水中易团聚、流失及难以回收利用的问题，以 ＮａＨＳＯ３为还原剂，通过化学还原自组 装的方法制备了石墨烯气凝胶吸附剂（Ｓ－ＲＧＡ）．采用 ＳＥＭ和 ＢＥＴ对 Ｓ－ＲＧＡ及其孔径进行了表征，结果表明 Ｓ－ ＲＧＡ是具有细密均匀多孔的块状结构体，比表面积达到 ９８．３７ｍ２／ｇ，平均孔径为 ７．４８ｎｍ．Ｓ－ＲＧＡ对四溴双酚 Ａ（ＴＢＢＰＡ）的吸附研究结果表明，Ｓ－ＲＧＡ对 ＴＢＢＰＡ有较高的吸附容量和较好的重复利用率，在初始 ＴＢＢＰＡ质量 浓度为 ０．２５ｍｇ／Ｌ时，随吸附剂质量浓度的增加，Ｓ－ＲＧＡ的吸附容量先增加后减少，当吸附剂质量浓度为 １５ｍｇ／Ｌ 时，达到最大吸附效率；当溶液 ｐＨ＞７，随着 ｐＨ的增大，由于 Ｓ－ＲＧＡ与 ＴＢＢＰＡ之间的静电斥力作用，其吸附容量随 之减少；Ｓ－ＲＧＡ对 ＴＢＢＰＡ的吸附也受离子强度影响，随着离子强度的增大，其吸附容量呈现先减少后增加的趋势． Ｓ－ＲＧＡ对 ＴＢＢＰＡ吸附过程符合准二级动力学和 Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温线，经过 ５次循环吸附，Ｓ－ＲＧＡ对 ＴＢＢＰＡ吸 附容量仅损失 ６．８３％． 关键词：石墨烯气凝胶；吸附；四溴双酚 Ａ；动力学；孔结构 中图分类号：Ｘ１３１．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－５４６３（２０１８）０２－００５０－０７
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
收稿日期：２０１７－０５－１２ 《华南师范大学学报（自然科学版）》网址：ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌ．ｓｃｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／ｎ 基金项目：国家自然科学基金项目（Ｕ１４０１２３５；２１４７７０３９） 通讯作者：胡勇有，教授，Ｅｍａｉｌ：ｐｐｙｙｈｕ＠ｓｃｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ．
ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｉｍｉｔｅｄＣｏｍｐａｎｙ，Ｄｏｎｇｇｕａｎ５２３２１０，Ｃｈｉｎａ）
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２０１８，５０（２）：５０－５６ ｄｏｉ：１０．６０５４／ｊ．ｊｓｃｎｕｎ．２０１８０４２
石墨烯气凝胶对四溴双酚 Ａ的吸附研究
张伟文１，刘胜利２，胡勇有１ ，陈俊峰１
ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＴｅｔｒａｂｒｏｍｏｂｉｓｐｈｅｎｏｌ－Ａ ｂｙＧｒａｐｈｅｎｅＡｅｒｏｇｅｌｓ
ＺＨＡＮＧＷｅｉｗｅｎ１，ＬＩＵＳｈｅｎｇｌｉ２，ＨＵＹｏｎｇｙｏｕ１ ，ＣＨＥＮＪｕｎｆｅｎｇ１
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＥｎｅｒｇｙ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ∥ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌａｎｄ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｎＩｎｄｕｓｔｒｙＣｌｕｓｔｅｒｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｏｎｇｇｕａｎＨｕａｑｉｎｇＷａｔｅｒ
（１．华南理工大学环境与能源学院∥工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室，广州 ５１０００６； ２．东莞市华清净水技术有限公司，东莞 ５２３２１０）
摘要：为了解决石墨烯吸附剂在水中易团聚、流失及难以回收利用的问题，以 ＮａＨＳＯ３为还原剂，通过化学还原自组 装的方法制备了石墨烯气凝胶吸附剂（Ｓ－ＲＧＡ）．采用 ＳＥＭ和 ＢＥＴ对 Ｓ－ＲＧＡ及其孔径进行了表征，结果表明 Ｓ－ ＲＧＡ是具有细密均匀多孔的块状结构体，比表面积达到 ９８．３７ｍ２／ｇ，平均孔径为 ７．４８ｎｍ．Ｓ－ＲＧＡ对四溴双酚 Ａ（ＴＢＢＰＡ）的吸附研究结果表明，Ｓ－ＲＧＡ对 ＴＢＢＰＡ有较高的吸附容量和较好的重复利用率，在初始 ＴＢＢＰＡ质量 浓度为 ０．２５ｍｇ／Ｌ时，随吸附剂质量浓度的增加，Ｓ－ＲＧＡ的吸附容量先增加后减少，当吸附剂质量浓度为 １５ｍｇ／Ｌ 时，达到最大吸附效率；当溶液 ｐＨ＞７，随着 ｐＨ的增大，由于 Ｓ－ＲＧＡ与 ＴＢＢＰＡ之间的静电斥力作用，其吸附容量随 之减少；Ｓ－ＲＧＡ对 ＴＢＢＰＡ的吸附也受离子强度影响，随着离子强度的增大，其吸附容量呈现先减少后增加的趋势． Ｓ－ＲＧＡ对 ＴＢＢＰＡ吸附过程符合准二级动力学和 Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温线，经过 ５次循环吸附，Ｓ－ＲＧＡ对 ＴＢＢＰＡ吸 附容量仅损失 ６．８３％． 关键词：石墨烯气凝胶；吸附；四溴双酚 Ａ；动力学；孔结构 中图分类号：Ｘ１３１．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－５４６３（２０１８）０２－００５０－０７
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
收稿日期：２０１７－０５－１２ 《华南师范大学学报（自然科学版）》网址：ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌ．ｓｃｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／ｎ 基金项目：国家自然科学基金项目（Ｕ１４０１２３５；２１４７７０３９） 通讯作者：胡勇有，教授，Ｅｍａｉｌ：ｐｐｙｙｈｕ＠ｓｃｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ．
ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｉｍｉｔｅｄＣｏｍｐａｎｙ，Ｄｏｎｇｇｕａｎ５２３２１０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｈｅｇｒａｐｈｅｎｅａｄｓｏｒｂｅｎｔｗａｓｅａｓｙｔｏｂｅａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｄ，ｌｏｓｔａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏｂｅｒｅｃｙｃｌｅｄｉｎｗａｔｅｒ，ｇｒａｐｈｅｎｅａｅｒｏｇｅｌｓａｄｓｏｒｂｅｎｔ（Ｓ－ＲＧＡ）ｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｈｅｍｉｃａｌｒｅｄｕｃｔｉｏｎｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ ｗｉｔｈＮａＨＳＯ３ａｓｒｅｄｕｃｔａｎｔ．Ｓ－ＲＧＡａｎｄｉｔｓｐｏｒｅｓｉｚｅｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＳＥＭ ａｎｄＢＥＴ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ Ｓ－ＲＧＡｗａｓａｍａｓｓｉｖｅ，ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｐｏｒｏｕｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈａｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｏｆ９８．３７ｍ２／ｇａｎｄａｎａｖｅｒａｇｅ ｐｏｒｅｓｉｚｅｏｆ７．４８ｎｍ．ＴｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｔｅｔｒａｂｒｏｍｏｂｉｓｐｈｅｎｏｌＡ（ＴＢＢＰＡ）ｂｙＳ－ＲＧＡｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｐａｒａｌｌｅｌａｄ ｓｏｒｐｔｉｏｎｔｅｓｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＳ－ＲＧＡｈａｄｈｉｇｈｅｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｂｅｔｔｅｒｒｅｃｙｃｌｉｎｇｏｆＴＢＢＰＡ．Ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆＳ－ＲＧＡｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｉｒｓｔａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆａｄｓｏｒｂｅｎｔａｔｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌＴＢＢＰＡｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆ０．２５ｍｇ／Ｌ．Ｗｈｅｎｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆａｄｓｏｒｂｅｎｔｗａｓ１５ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．ＷｈｅｎｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｐＨ＞７，ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｐＨ，ｄｕｅ ｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｒｅｐｕｌｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＳ－ＲＧＡａｎｄＴＢＢＰＡ．ＴｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＴＢＢＰＡｂｙＳ－ＲＧＡｗａｓａｌｓｏａｆｆｅｃｔｅｄｂｙ ｔｈｅｉｏｎｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｉｏｎｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆＳ－ＲＧＡ ｄｅｃｒｅａｓｅｄｆｉｒｓｔａｎｄｔｈｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．ＴｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＴＢＢＰＡｂｙＳ－ＲＧＡｗａｓｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｐｓｅｕｄｏ－ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒｋｉｎｅｔｉｃｓａｎｄＦｒｅｕｎ ｄｌｉｃｈａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍ．Ａｆｔｅｒｆｉｖｅｃｙｃｌｅｓｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ，Ｓ－ＲＧＡｌｏｓｔｏｎｌｙ６．８３％ ｏｆＴＢＢＰＡａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｒａｐｈｅｎｅａｅｒｏｇｅｌｓ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｔｅｔｒａｂｒｏｍｏｂｉｓｐｈｅｎｏｌＡ；ｋｉｎｅｔｉｃｓ；ｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ