石墨烯季铵基水凝胶对阴离子染料的高效吸附机理研究

摘要：

采用水热合成法制备了石墨烯基水凝胶(GH),并成功嫁接季铵基制备了石墨烯季铵基水凝胶(GHP).采用扫描电镜、元素分析、红外吸收和Zeta电位对GHP理化性质进行了表征,考察了不同pH下GHP对阴离子染料甲基橙(MO)的吸附.结果表明:(1)GHP对MO的吸附行为更符合Langmuir和拟二级动力学模型,表明吸附过程为单层的化学吸附.(2)随溶液pH增加,材料表面官能团产生去质子化,所带负电荷增加,对MO的吸附能力下降,而在嫁接季铵基后,季铵基能在较宽pH范围内保持正电,使其与MO间静电斥力减弱,吸附量增加,使得聚二甲基二烯丙基氯化铵加入量(质量分数)为2％的GHP(GHP-2％)在pH为3.0、7.0下对MO的最大吸附量分别达到398.448、224.473 mg/g.(3)由于GHP-2％高度发达的孔隙结构,MO在其孔内扩散时间较长,导致其吸附MO的平衡时间明显长于其他材料.

关键词：石墨烯季铵基水凝胶、甲基橙、高效吸附

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分类号：X703.1;X506;O643.36

资助基金：山东省自然科学基金青年项目;滨州市社会科学规划课题

在线出版日期：2023-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1080-1085,1091