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1、萬方數(shù)據(jù)石墨烯基復(fù)合介孑L材料的制備及其對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能研究研究生姓名墨玲玲指導(dǎo)教師姓名、職稱醫(yī)建苤教攫單位地址逝、江短堇太堂化堂皇生金型堂堂暄申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別亟±專業(yè)公板化堂論文提交時(shí)間2014.5.8論文答辯時(shí)間學(xué)位授予單位和日期逝、江垣菹太堂答辯委員會(huì)主席筮俊態(tài)論文評(píng)閱人2014年5月9日萬方數(shù)據(jù)DissertationforMaster
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3、IIIIIIIIIIIIUIY2665560PREPARATl0NOFGRAPHENE—BASEDⅣ匝SOPOROUSC0ⅣⅢ0SITESANDTHEIRA-PPLICATl0NINTHE
4、ADSORPTIONOFMETHYLENEBLUECandidate:LinglingLuoSupervisor:Prof.JianrongChenDiscipline:AnalyticalChemistryCollegeofChemistry&LifeScience,ZhejiangNormalUniversity,Jinhua321004,Zhejiang萬方數(shù)據(jù)石墨烯基復(fù)合介孑L材料的制備及其對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能研究摘要隨著染料污染問題的日趨嚴(yán)重,開展污染治理工作顯得尤為迫切。吸附法具有吸附效果好、操作簡便和適用范圍廣等特點(diǎn),
5、在實(shí)際治理過程中得到廣泛的應(yīng)用。具有單原子厚度的石墨烯擁有較大的比表面積(---2600mLg-1),且表面擁有豐富的有機(jī)官能團(tuán),使其具有吸附容量大、吸附效率高等優(yōu)點(diǎn),在吸附領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。但是,石墨烯易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象和氧化石墨烯難以與溶液分離,這大大限制了石墨烯作為吸附劑在染料污染治理方面的應(yīng)用。制備石墨烯基復(fù)合介孔材料是解決上述兩個(gè)問題的有效方法。本文采用軟模板法合成納米介孔二氧化硅/石墨烯復(fù)合材料,納米介孔二氧化硅的引入阻礙了石墨烯層與層之間的團(tuán)聚,從而大大提高了石墨烯對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附速率。利用酰胺的形成,采用化學(xué)
6、法合成SBA.15/氧化石墨烯復(fù)合材料,SBA.15的疏水性解決了氧化石墨烯難以與溶液分離的問題。本文的主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)部分:(1)制備納米介孔二氧化硅/石墨烯復(fù)合材料。以十六烷基三甲基溴化銨為模板劑,通過調(diào)節(jié)合成體系的pH值,在石墨烯表面形成納米尺寸的介孔二氧化硅。由SEM和TEM圖可知,尺寸均一的介孔二氧化硅均勻地分布在石墨烯表面。將該復(fù)合材料應(yīng)用于亞甲基藍(lán)的吸附性能研究??疾炝瞬煌琾H值、吸附時(shí)間、溫度和溶液濃度對(duì)復(fù)合材料吸附性能的影響。利用動(dòng)力學(xué)模型和等溫吸附模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir
7、等溫吸附模型更符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果;熱力學(xué)分析確定了該復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附是一個(gè)吸熱的過程。與石墨烯相比,該復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)表現(xiàn)出更高的吸附速率。(2)制備SBA一15/氧化石墨烯復(fù)合材料。對(duì)氧化石墨烯和SBA一15分別實(shí)現(xiàn)酰氯化和氨基功能化,利用氨基和酰氯形成酰胺的方法,將SBA.15成功負(fù)載到氧化石墨烯上。負(fù)載上SBA.15的氧化石墨烯能夠通過離心的方法從溶液中分離出來,從而解決了氧化石墨烯在染料污染治理中遇到的問題。將該復(fù)合材料應(yīng)用于亞甲基藍(lán)的吸附T萬方數(shù)據(jù)性能研究??疾炝宋絼┯昧俊⑷芤簼舛群臀綍r(shí)間對(duì)復(fù)合材料吸附性能的影響。
8、分別采用偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)后者能更好地?cái)M合實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外,Langmuir等溫吸附模型比Freundlich等溫吸附模型更能描述復(fù)合材料的吸附行為,即亞甲基藍(lán)在該材料上發(fā)生的是單分子層吸附。關(guān)鍵詞:石墨烯;二氧化硅;SBA.15;亞甲基藍(lán)萬方數(shù)據(jù)PREPARATIONOFGRAPHENE.BASEDMESOPOROUSCOMPOSITESANDTHEIRAPPLICATIONINTHEADSOI之PTIONOFMETHYLENEBLUEABSTRACTDuetotheseveresitu
9、ationsofdyingpollution,itisparticularlyurgenttocarryoutthetreatmentsofdyes.Withitsgoodadsorptionproperty,easyopermionandwideapplication,adsorptionmethodWaSwidelyusedinthepollutiontreatments.Thehugetheoryspecificsurfacearea(-2600m2.g一1)andtheabundantoforganicgroupsonthe
10、surfacemakegraphenehavelargeadsorptioncapacityandhighadsorptionefficiency,showinggreatpotentialvalueinthefieldofadsor