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由于巨大的比表面积及其表面丰富的含氧官能团,氧化石墨烯(GO)和石墨烯可以作为一种性能优异的吸附剂用于水污染控制领域;具有良好阳离子交换性能的蒙脱石(Mt)也属于一种传统的吸附剂。然而,良好的亲水性使GO难于从水溶液中分离,降低了其在实际应用中的可操作性;由于片层间的强相互作用力,石墨烯在制备过程中容易发生团聚,使其损失大部分的比表面积。因此,提高GO在水溶液中的可分离性以及阻止石墨烯薄片发生团聚,是实现这两种材料的有效利用而需要解决的关键性问题。本研究以GO和Mt为原料,通过阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性使两者复合在一起,制备出新型的氧化石墨烯/蒙脱石功能材料(GOCM)和石墨烯/蒙脱石功能材料(GCM)。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、透射电镜、热重分析、比表面积分析以及X射线荧光等表征方法对所制备的材料进行结构及成分表征。同时,以GOCM和GCM功能材料为吸附剂、六价铬(Cr(VI))和罗丹明B为目标污染物,探讨溶液pH值、接触时间、投加量、环境温度以及污染物初始浓度等因素对吸附效果的影响,并对实验数据进行吸附动力学、热力学以及吸附等温线分析,阐明吸附过程及吸附机理。此外,对吸附饱和的吸附剂进行了脱附实验,评价其再生性能。表征及实验结果表明,GO或石墨烯成功地与蒙脱石复合在一起形成均匀稳定的功能材料,CTAB在材料的复合过程中起到了关键性的作用。GO与蒙脱石的复合使GO易于从水溶液中分离,蒙脱石也可有效地阻止石墨烯薄片发生团聚,从而有利于这两种材料充分发挥它们优异的吸附性能。吸附实验表明:GCM20在酸性条件下对溶液中Cr(VI)具有较好的吸附效果;该吸附过程符合伪二级动力学方程和颗粒内扩散模型,Freundlich吸附等温模型能够很好地描述吸附过程;吸附机理主要为静电吸引和络合作用;GCM20对Cr(VI)的最大吸附容量达12.86 mg/g,且吸附量随温度的上升而下降;此外,吸附饱和的GCM20能够通过NaOH溶液简单地再生,并且再生后的GCM20吸附效果降低并不明显。GOCM20和GCM20对罗丹明B的吸附效果受溶液pH值的影响较小,吸附过程符合伪二级动力学方程、Langmuir吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型,是自发的吸热过程,属于物理吸附,吸附机理主要为氢键作用;GOCM20和GCM20对罗丹明B的最大吸附容量分别达到77.94 mg/g和74.02 mg/g。