功能化氧化石墨烯材料的制備及其對鈾(Ⅵ)吸附性能的研究.pdf

1、氧化石墨烯（GO）的比表面積大，結(jié)構(gòu)中含有豐富的含氧官能團，具有良好的熱穩(wěn)定性和機械性，且制備方法簡單，成本低廉，在重金屬離子吸附方面有著廣闊的潛在應用性。本論文制備出了乙二胺四乙酸二鈉改性氧化石墨烯（EDTA-GO），氨基化氧化石墨烯（GO-NH2），偕胺肟化氧化石墨烯（AO/GO）三種材料，期望通過改變氧化石墨烯的形態(tài)和吸附鈾的功能性位點，得到吸附量高、便于分離、可重復利用的環(huán)境友好型吸附材料。采用 SEM、EDS、XRD、FT–I

2、R、TGA等方法表征了所制備的功能化氧化石墨烯材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，研究了溶液的pH值、吸附時間、溶液初始濃度、溫度和離子強度對功能化氧化石墨烯材料鈾(VI)吸附的影響，采用動力學、等溫線和熱力學進一步討論吸附機理，并研究了吸附劑的脫附和可重復利用效果。
　　EDTA-GO對鈾(VI)吸附的最佳pH值為6；吸附平衡時間為4h；吸附行為符合準二級動力學方程，能夠用 Langmuir吸附等溫式對其進行很好的描述，對鈾(VI)的吸附受化學作

3、用控制，單層飽和吸附容量為212.77 mg·g-1。熱力學研究表明吸附是自發(fā)的吸熱過程。不同濃度的NaCl溶液對吸附的影響不大。以1.0 mol·L-1HCl溶液作為洗脫液，洗脫率在80%以上。經(jīng)過4次循環(huán)吸附-脫附后，EDTA-GO對鈾(VI)的吸附量變化不大，具有良好的重復使用性。
　　GO-NH2吸附鈾(VI)的最佳pH值為5.5；吸附在4h達到平衡；吸附動力學研究的結(jié)果顯示，GO-NH2對鈾(VI)的去除符合準二級動力學

4、方程，化學作用在吸附過程中起主要的作用。Langmuir吸附等溫模型能夠較好的描述GO-NH2對鈾(VI)的吸附過程，單分子層飽和吸附量為227.27mg·g-1。熱力學函數(shù)ΔH和ΔG結(jié)果表明，GO-NH2對鈾(VI)的吸附是吸熱和自發(fā)的。吸附–脫附循環(huán)實驗結(jié)果表明，吸附于GO-NH2的鈾(VI)可用1.0 mol· L-1 HCl溶液洗脫，脫附率約為90%。吸附劑具有較好的穩(wěn)定性，在使用3次后，其對鈾的吸附量變化不大。不同濃度的NaC

5、l溶液對GO-NH2吸附鈾(VI)的影響不大。
　　AO/GO對鈾(VI)吸附受pH值得影響較大，最佳pH值為5.0；吸附動力學研究表明，化學作用控制AO/GO對鈾(VI)的吸附，這一過程在3h達到平衡，符合準二級動力學方程。吸附等溫線結(jié)果表明，AO/GO對鈾的吸附過程能被Langmuir吸附等溫模型較好的描述，單層吸附量為285.71 mg·g-1。熱力學的研究結(jié)果表明 AO/GO對鈾(VI)的吸附是吸熱和自發(fā)的。吸附于GO-N