氧化石墨烯对结晶紫的吸附性能研究.docx

.专业综合实验报告学 院:化工与制药学院班 级:精细化工1202班姓 名: 胡建雄学 号:121408030309指导老师: :随着中国染料工业迅速发展,染料应用领域大大拓宽,不仅用于装点服饰、美化生活和环境,也已经成为化学工业的一个重要分支。 染料大多是以化工产品合成的芳香类化合物,年产量很大,其中 10%~15%被排放到废水中;染料化学性质稳定,难以降解,具有潜在的毒性及致癌作用,对人类及生态环境造成了严重的威胁。因此,工业染料废水的处理及环境水中染料污染的去除受到人们的广泛关注。多种方法如吸附法、膜分离法、磁分离法、化学氧化法、生物法等已应用于废水中染料的去除,其中吸附法效果较好,应用广泛。传统的吸附剂存在吸附容量低、难分离等缺点,因此,新型吸附剂材料的开发与研制成为近年来的研究热点。氧化石墨烯(GO)通常是由石墨经化学氧化、超声制备获得。因石墨来源广泛,价格低廉,氧化石墨烯便于大规模生产。同时,氧化石墨烯拥有大量的羟基、羧基、环氧基等含氧基团,是一种亲水性物质,与许多溶剂有着较好的相容性,非常适合在水处理中应用。目前报道的常用的石墨氧化方法主要有 Brodie法、Standenmaier法以及Hummers法。其基本原理都是先用强酸处理石墨, 形成石墨层间化合物,然后加入强氧化剂将其氧化。其中使用浓 H2SO4、NaNO3及KMnO4作氧化剂的Hummers法最为常用,该方法缩短了制备的时间,提高了安全系数,水处理应用中多采用该方法。氧化石墨烯可以通过化学法(利用还原剂如水合肼,二甲肼,硼氢化钠等 )、热剥离法、紫外光辐射法、微波法等方法还原成石墨烯。将氧化石墨烯表面的含氧基团部分还原后得到还原氧化石墨烯(RGO),提高了其表面电势,相比氧化石墨烯,对于水中阴离子污染物的吸附能力有所增强。氧化石墨烯(GO)是一种新型二维碳纳米材料,由于具有超大的比表面积,表面有大量的含氧官能团(包括羟基、环氧基、羧基等),可以有效地吸附废水中的染料,已成为一种性能优异的新型吸附剂。本文以结晶紫为模拟染料,研究了氧化石墨烯( GO)对结晶紫的吸附性能,考察了GO的用量、染料浓度、吸附时间等各因素对吸附的影响,对吸附曲线进行分析,为GO处理印染废水提供了科学依据。实验部分:实验仪器分析天平(ME分析天平);721紫外可见分光光度计(上海天普分析仪器有限公司);数显恒温水浴震荡器(上海巨纳科技有限公司);电热恒温水浴锅(常州诺基仪器有限公司);超声波清洗仪 (昆山市超声仪器有限公司)。实验试剂结晶紫(分析纯AR);乙醇(分析纯AR);KMnO4(分析纯);NaN03(分析纯);浓H2SO4;30%双氧水氧;膨胀石墨;化石墨烯为实验方法自制;实验用水为去离子水。制备过程GO的合成制备方法简介:采用改进的Hummers法。***钠加入到46mL质量分数为98%的硫酸中,冰水浴,使温度冷却到 0℃,。严格控制加入速度,使混合液温度不超过20℃,继续强力搅拌1h。撤去冰水浴,将混合液移入 35℃恒温水浴锅中继续搅拌1h后停止水浴,在搅拌的条件下向反应物中加入 92mL蒸馏水,控制温度在92℃反应30min。将混合液中加入280mL蒸馏水,此