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本文以氧化石墨烯(GO)和生物质(青草、小麦秸秆)为原料,采用水热法制备出生物质基石墨烯环境功能材料,对制备条件进行研究,筛选出性能最佳的样品,并利用多种仪器对材料的结构和组成进行表征分析,研究材料功能化前后的变化,并将材料用于含油废水和硝基苯酚废水的处理中,探讨生物质基石墨烯材料的吸附和催化性能,考察材料在不同条件下处理污染物的效果,并测试其可重复使用性。主要的研究内容和结论如下:1.以氧化石墨烯和青草为原料,通过一锅水热法合成三维青草基石墨烯气凝胶(GGA),用于油类的吸附去除。探究了水热时间、草粉掺杂量对材料性能的影响,筛选最佳制备条件,对性能最佳的样品进行表征分析。结果表明,草粉与GO质量比为0.75:1,水热时间为6h时,制得性能最佳的样品。相对于纯石墨烯气凝胶,青草基石墨烯气凝胶的性能得到了显著的改善。GGA的密度很低,仅有6.99 mg/cm3,机械性能有所提升,同时具有更大的比表面积和更多的含氧官能团。功能化后的材料亲油疏水,水接触角可达146°,使其具有很好的选择性。此外,GGA具有良好的耐酸碱性、热稳定性、耐火性,化学性质稳定。将GGA用于油类的处理,表现出高选择性、高吸附能力和良好的重复使用性。对于不同的有机溶剂,GGA的吸附容量在68.40-145.84 g/g的范围内,相比于未功能化的材料提高了 30.85%-159.73%。通过热处理再生重复使用十次后,GGA的吸附容量仍能保持初始值的90%左右。此外,利用GGA结合不同的操作方法可以实现油水分离。油水混合物中含有少量油时,可以用GGA直接吸附去除水中有机物。当含有大量重油或轻油时,可以通过重力作用或蠕动泵提供抽力,利用GGA亲油疏水的特性将其作为过滤介质实现油水分离。2.以氧化石墨烯和小麦秸秆为原料,通过一步水热法合成新型负载铜的小麦秸秆基石墨烯复合材料(Cu-SG),用于催化硼氢化钠还原对硝基苯酚。探究了载体材料和铜投加量对样品催化性能的影响,确定了最佳制备条件,并对性能最佳的样品进行表征分析。结果表明,样品的最佳制备条件为秸秆与GO质量比为1:1,铜投加量为0.15mmol。表征分析可知,秸秆和石墨烯结合良好,纳米铜均匀分布在载体上。与未功能化的石墨烯材料相比,Cu-SG具有更多含氧基团和更大的比表面积,负载在秸秆基石墨烯复合材料上的纳米铜具有更高的催化活性。将Cu-SG用于催化硼氢化钠还原对硝基苯酚,样品表现出高催化活性和良好的可重复使用性,反应均遵循伪一级动力学。适当提高PNP初始浓度可以提高材料的催化速率。溶液碱性越强,PNP还原速率越低。SO42-、NO3-的存在轻微抑制了 PNP的还原,Cl-的抑制效果更明显,而一定浓度的HCO3-可以加快样品的催化速率。六次连续使用中,Cu-SG仍能保持较高的催化活性。以上结果表明,生物质功能化石墨烯是可行的,制备的GGA和Cu-SG材料经济、安全、高效,对油类和硝基苯酚均有良好的处理效果,为水中有机污染物的去除提供了新型有效的材料。