氧化石墨烯吸附亚甲基蓝的性能研究

炭 ，加 入亚 甲基 蓝溶 液 ，震荡 分离 ，再移 取 上层 液体 于竹 炭本 身带 有少 量官 能 团 ，且单 位 表面 积可 能较
测 定其 吸 光 度 。结果 表 明 ，在 以上 三 种 吸 附剂 中 ， 大 ，在一定 程 度上 可 以促 进对 亚 甲基 蓝 的吸 附。石
氧化 石墨烯 的吸 附 能力 最 强 ，竹 炭 次 之 ，石 墨粉 最 墨粉 表 面几乎 没 有 官 能 团 ，比表 面积 也 较 小 ，不 能
紫 外可 见分光 光度 计 对吸 附后 的亚 甲基 蓝样 品进行 测 试 ，并采 用 Ｏｒｉｇｉｎ软件 对数 据进 行 了分析 。
关键 词 ： 石 墨烯 ；氧化 石 墨烯 ；亚 甲基蓝 ；制备 ；吸 附
中图分 类号 ： ＴＱ４２４；０６１３
文 献标 识码 ： Ａ
０ 引 言
有机 染 料废水 是 属于 一种 较难 处理 的废 水 ，因 为 它具有 几 个很 显 著 的特 征 ，一 是 水 量 非 常庞 大 ， 二 是有 机污 染物 的含 量 比较高 ，三 是废 水 中氮磷 含 量 较低 ，四是染 料废 水 的色 度 深 而 且 碱性 大 ，五 是 废水 的水 质 变 化频 繁 等 。亚 甲基 蓝 作 为 一 种 典 型
第 ３５卷 第 ２期 ２０１７ 年 ０３ 月
佳 木 斯 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｊｏｕｒ ｎａｌ ｏｆ Ｊｉａｍｕｓｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
文 章 编 号 ：１００８—１４０２（２０１７）０２—０２２８一Ｏ４
Ｖ０１．３５ Ｎｏ．２ Ｍ ａｒ． ２０１７
图 １ 图 （ａ）为 ＧＯ 吸 附 ＭＢ 的 吸 附量 图 ，图 （ｂ）为 ＧＯ 吸 附 ＭＢ 的吸 附 量 图
１ 氧化石墨烯 吸附亚 甲基蓝 的性能研究 吸附 能力 最 强 。这 是 由于 大 量 的 一ＯＨ、一ＣＯＯＨ
可 以使得 氧化 石 墨烯 形 成 带 有 阴 离子 官 能 团 的基
弱 。原 因如 下 ：在 同等 反 应情 况 下 ，氧 化 石 墨烯 的 表现 出较 好 的吸 附效果 。
① 收 稿 日期 ：２０１６—１２—２０ 作者简 介：邹 禹涵 （１９８３一），男 ，福建莆 田人 ，实验师 ，硕士研究生 ，研究方向 ：材料工程。
第 ２期
邹 禹涵 ：氧化 石墨 烯吸 附亚 甲基 蓝 的性 能研 究
分子也肯定增多，单位氧化石墨烯与亚 甲基蓝分子 接触 的机会 也 增多 。最 后可 知 ，在 未达 到 吸附平 衡 时 ，氧 化石 墨烯 对亚 甲基 蓝溶 液 的吸 附量随 着亚 甲 基蓝初始浓度 的变大而提高。
１．５ 氧化石 墨烯 吸 附量 与温度 的关 系
把 氧化石 墨烯 放入 亚 甲基蓝 溶液 中 ，溶解 完全 后 ，分 成 ５份放 在锥形 瓶 中 ，放 入磁 子 ，在不 同的几 种 温 度下进 行搅 拌 吸 附 ，离 心分 离 后 ，吸取 最 上 层 的液体 测定 其 吸 光度 。经 过 实验 测 定 和 计 算 可 得 出 ，氧 化石 墨烯 对亚 甲基蓝 的吸附 量和反 应 温度 没 有 很 大 的关 系 。达 到吸 附平衡 后 ，氧化 石 墨烯对 亚 甲基蓝 的 吸附量 和反 应温 度并 没有很 大 的关 系 。
１．１ 三种 不 同吸 附剂对 亚 甲基蓝 的 吸附研 究
团 ，达到对 呈 阳离子 性 质 的典 型染 料亚 甲基蓝分 子 的吸 附作 用 ；另一方 面 ，其经 过对 石墨 的插 层 、超 声
分 别取 三 种 吸 附 剂 石 墨 粉 、氧 化 石 墨 烯 和 竹 剥离 后 ，氧化石 墨烯 的单 位表 面 积也显 著增 大 。 由
１．３ 氧化 石墨 烯吸 附量 与吸 附 时间的 关 系
１．６ 氧化石 墨烯 吸 附量 与酸碱 度 的关 系
在 室温 下 ，把 ＧＯ加入 到 亚 甲基 蓝 中 ，震 荡 ，在 不 同 的时间 节点 上取 出上 层 清 夜 进 行 测定 其 吸光 度 。可得 出在氧化 石 墨烯未 达 到最 大吸 附量 时 ，氧 化石 墨烯 对亚 甲基 蓝 的吸 附随着 时 间的增 加 ，吸光 度逐 渐降 低 ，吸附量 逐 渐增大 。其 原 因是 随着 吸附 时 间的延 长 ，溶 液 中氧化 石 墨烯 与亚 甲基蓝 的接 触 机率 在整 体数量 上 变多 ，所 以造成 氧化 石 墨烯 的吸 附量 在未 达 到吸 附平衡 时不 断增 大 。
氧 化 石 墨 烯 吸 附 亚 甲基 蓝 的 性 能 研 究 ①
邹ຫໍສະໝຸດ Baidu禹 涵
（湄洲湾职业技 术学 院，福建 莆 田 ３５１１００）
摘 要 ： 为 了探讨 在相 同反 应条 件 下 ，氧 化石 墨烯 对 亚 甲基 蓝 的吸 附性 能研 究。 首先搭 建 了多
种不 同实验方案的研 究平 台，通过震 荡吸附和 离心分离方法获取 了实验后的各种样品，接着利用
的 、具有 广泛 用途 的有 机 染 料 ，常 作 为 一个 典 型 的 模 拟对象 用 于染 料 污 水 处 理 的科 学 研 究 中 ，因此 ， 本 实验选 其 作 为吸 附研究 的对 象 。石墨 经过 氧化 、 超 声转 变为 氧化 石墨 后 ，自身带 有许 多 的 阴离子 官 能 团 ，这对 于呈 阳离子 性质 的有 机 染料亚 甲基 蓝具 有 更强 的静 电 吸附作 用 ，从 而显 著 提高 吸 附能力 。
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１．２ 不 同量 的氧化 石 墨烯对 亚 甲基蓝 的 吸附研 究
量取不同量的 ＧＯ加入亚 甲基蓝 中，震荡 ，达 到最大 吸 附量后 再进 行 离心处 理 ，取得上 层 清液进 行测定其 吸光度。通过计算 可得 出，在 同等条件 下 ，在未 达到 吸 附平 衡 时 ，氧化 石 墨 烯 对 亚 甲基 蓝 的吸附量 随 着投入 氧 化石 墨烯 质量 的增 多而减 少 。 这是 因为 随着 氧化 石 墨烯投 入 的质量 的增 多 ，溶 液 中的亚 甲基蓝 起始 浓度 保持 不变 的情 况下 ，单位 氧 化 石 墨烯 和亚 甲基 蓝 的平 均 有效 吸 附或 接 触 机 率 在 减少 ，从 而导 致 在 未 达 到 吸 附平 衡 时 ，氧 化 石 墨 烯 的吸附量 随着它 的投入 质量 的增 多 而减 少 ，直 至 达 到 吸附平 衡 ，吸附 量不再 改 变 。