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膨胀石墨是一种新型碳材料,具有疏松多孔的结构,且其表面积大。因此,其对大分子化合物有着超强的吸附能力,在多个领域得到了广泛地应用。近年来,在工业废水和海上溢油处理等方面,膨胀石墨发挥着日益突出的作用。本文通过实验研究了低硫膨胀石墨(EG)的较佳制备工艺条件,并通过FE-SEM、XRD、FT-IR和TG-DTA等手段对其进行了物理性能表征。同时,系统考察了EG用量、染料溶液浓度和油品黏度、吸附温度、pH值和搅拌速度等因素对EG吸附性能的影响。此外,还进行了EG对两种染料的吸附动力学和热力学研究。主要研究结果如下:所制备低硫EG具有疏松多孔的蠕虫状形貌和三级孔结构,相比于天然鳞片石墨,其结晶度略有降低。低硫EG的较佳制备工艺条件为:天然鳞片石墨(g):高氯酸(mL):冰醋酸(mL):高锰酸钾(g)=8:20:14:1,插层温度为20℃,插层时间为60 min,微波膨化功率为420 W,膨化时间为15 s。该条件下EG的膨胀容积可达530 mL/g。并且各因素对EG膨胀容积影响的大小顺序为:CH3COOH体积>HClO4体积>插层温度>插层时间>膨化功率。通过EG对罗丹明B和甲基橙溶液吸附过程研究得出:增大EG用量、增大染料溶液浓度、提高吸附温度、加快搅拌速度等均有利于提高EG对两种染料的吸附性能。随着工业油粘度的增大,EG对其吸附量也呈现逐渐增大的趋势。在不同EG用量、染料溶液浓度、吸附温度、pH值和搅拌速度下,研究了EG对两种染料的吸附动力学,其均符合准二级动力学模型。而且,整个吸附过程包括液膜扩散、颗粒内部扩散和表面吸附三个步骤。EG对罗丹明B和甲基橙溶液的吸附等温线均符合Langmuir吸附等温方程,表明上述吸附过程是以物理吸附为主的单分子层吸附过程。而且,△H>0,为吸热反应,升高温度有利于反应的进行;熵变△S>0,吸附自由能△G<0,吸附活化能Ea在8-30 kJ·mol-1范围内波动。