【摘 要】
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我国的水环境现状整体有所改善,但部分行业污水治理不容乐观,污染严重。以纺织工业为例,印染废水排放量大,且废水中含有大量的有毒重金属、未反应的染料、颜料以及致癌致畸的
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我国的水环境现状整体有所改善,但部分行业污水治理不容乐观,污染严重。以纺织工业为例,印染废水排放量大,且废水中含有大量的有毒重金属、未反应的染料、颜料以及致癌致畸的有机化合物。在污染物去除的方法中吸附法是一种方便、快捷、廉价、能大规模应用的污染物去除方法,所以制备一种廉价、高效的吸附剂是至关重要的。本文以海藻酸钠(Sodium Alginate,SA)、氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)为原料,采用溶胶凝胶和冷冻干燥法制备出以海藻酸钠为基材的复合气凝胶。本课题首先在海藻酸钠气凝胶中引入氧化石墨烯片,制备出一种压缩性能优良且具有多孔网络结构的海藻酸钠/氧化石墨烯(SA/GO)复合气凝胶,并将其作为一种吸附剂,吸附去除模拟废水中的重金属离子。但所制备的SA/GO复合气凝胶对重金属离子的吸附效果有限,因此本研究又进一步对氧化石墨烯进行改性处理。由于β-环糊精(β-CD)分子上含有大量羟基,这些羟基的存在使得它能够很好地和一些金属离子发生反应形成包接复合物,同时基于氧化石墨烯比表面积大的特点,在氧化石墨烯表面引入功能性β-CD,并与海藻酸钠共混制备出一种高效SA/GO-β-CD复合气凝胶,研究了复合气凝胶对重金属离子的吸附效果。研究结果表明,氧化石墨烯片的加入,不仅能够提高SA/GO气凝胶的压缩性能,还能够提高气凝胶的吸附性能。当氧化石墨烯的含量为4wt%时(即SA/GO-4),复合气凝胶的压缩性能提高了 37.97%,对Cu2+的吸附性能提高了42.06%。在氧化石墨烯片上引入β-环糊精之后制备出的SA/GO-β-CD气凝胶,在压缩性能方面没有较大的改变,但是SA/GO-β-CD-4复合气凝胶对Cu2+的吸附性能相比于SA/GO-4复合气凝胶的吸附性能又提高了 40.65%,达到129.12mg/g。表明SA/GO-β-CD-4复合气凝胶对金属离子的优异的吸附性能。
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