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随着时代的进步,经济和工业的发展,水污染给人们带来的影响也越来越凸显。污染废水中的染料和重金属离子对水体的破坏较大,而且会对环境和生物体造成严重的伤害。如何高效的去除污染废水中的染料以及重金属离子越来越值得人们思考和研究。吸附法具有较宽广的市场,其操作简单,成本较低且可处理很多难分解、剧毒性的废水,因此备受亲睐。实验首先对粉煤灰进行改性研究,采用氧化还原法进行多层石墨烯的制备。通过水热合成法和烧结法制备了 F/Gr、PEGF/Gr和PVPF/Gr。运用SEM、Raman、XRD、FT-IR和BET等手段对复合材料进行了表征。以F/Gr、PEG F/Gr和PVP F/Gr作为吸附剂,对亚甲基蓝及Cu2+进行吸附性能的研究。结果表明:(1)利用水热合成法和烧结法成功制备了 F/Gr,产物中石墨烯均匀包覆在粉煤灰表面,结构稳定。复合材料的比表面积为420.82 m2/g,且具有微孔和介孔结构。(2)以F/Gr对亚甲基蓝的吸附能力的差异作为研究对象。当pH值增大时它的吸附量随之增大,当pH值趋于中性时吸附趋于平衡;当F/Gr的用量为1mg/mL,去除率趋于稳定;当温度逐渐升高时F/Gr对亚甲基蓝的吸附数量也随之增加,由此可知吸附过程是一个吸热反应。当反应时间为300min时,达到吸附平衡。伪二级动力学吸附模型与整个吸附过程相吻合,表明化学吸附的反应过程直接影响了吸附速率;Langmuir等温吸附模型可以很好的拟合实验结果,相关系数R2更接近于1,得出吸附过程为单层吸附。动力学和热力学研究表明:吸附反应过程为自发的吸热过程。(3)通过对F/Gr的改性研究,制备了 PEG F/Gr和PVP F/Gr两种改性复合材料。由SEM和FT-IR图分析得出:PEG F/Gr和PVP F/Gr表面褶皱状更为明显,分散性较好,团聚程度相对较低,复合材料表面层次分明。表面积增加时,可以增强复合材料对Cu2+的吸附性能。Cu2+吸附实验研究结果表明:当PEGF/Gr·和PVP F/Gr的用量为1mg/mL时,反应的时间为180min,Cu2+溶液的pH值为5.0,这种条件下复合材料对Cu2+的吸附能力最好。而当Cu2+溶液初始浓度为250mg/mL时,PEG F/Gr和PVP F/Gr的饱和吸附量分别为95.69mg/g和101.70mg/g。此时伪二级动力学吸附模型与吸附结果相吻合,表明化学吸附的反应过程直接影响了吸附速率;Freundlich等温吸附模型和吸附结果更为接近,表明复合材料对Cu2+的吸附为多层吸附。