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氧化石墨烯(GO)是一种新型二维碳材料,它是由单层 sp2碳原子网格构成。众所周知,芳香族化合物容易与 GO的六边形晶格发生π–π相互作用,从而吸附到 GO表面。由于亚甲基蓝中也具有环状结构,所以亚甲基蓝能够通过π–π相互作用吸附到 GO的表面。同时由于 GO表面有大量的含氧基团,提供了大量的与金属离子结合的位点,所以也可以用来吸附溶液中的重金属离子。纳米 Fe3O4磁性粒子由于其具有磁性,所以在分离技术中得到了广泛的应用。若将两种新型的纳米材料结合使用,使它们的优点融为一体,就可以促进吸附材料的多次利用及回收的发展。 本论文通过改进的 Hummers方法制备了氧化石墨烯,化学法合成的氧化石墨烯通过先氧化后还原的过程制备,并通过 X射线衍射仪、拉曼光谱和红外光谱等手段进行了结构表征。通过调节在水合肼-氨水体系中的暴露时间来制备不同还原程度的GO,再将其作为原料水热法制备含有四氧化三铁的复合材料。之后顺利的将官能团化的碳纳米管引入上述复合材料。由于高分子材料聚苯胺也被广泛的应用于吸附重金属离子,所以,聚苯胺也被引入氧化氧化石墨烯/四氧化三铁复合材料体系。为了探讨制备的上述三种不同的材料对对铜离子和亚甲基蓝的吸附作用,我们从吸附动力学方面研究了三种材料对于二价铜离子和亚甲基蓝的吸附情况,并运用了准一级和准二级动力学方程来模拟其吸附过程。结果发现:该三种类型的复合材料吸附二价铜离子或亚甲基蓝都属于化学作用伴随下的物理吸附,化学吸附占主导地位。通过我们对于复合材料吸附性能的研究我们相信石墨烯复合材料在环境中的重金属离子的去除领域必定会有广阔的应用空间。