摘要:水滑石擁有特殊層狀結構及和獨特的物理性質,具有可調變的孔徑擇形吸附的催化性能,在催化吸附領域占有非常中重要的位置,石墨烯具有很大的表面積,有較強的吸附性。給水滑石一個更廣闊的平臺,石墨烯復合水滑石,增強了水滑石的吸附性能。利用石墨烯復合水滑石固體(吸附劑)用來吸附和和回收廢水中有害物質或者我們有用的物質,從而使廢水得到處理。收取廢水中的一些有用的物質回收在利用。對人類的生活污水處理進一步發(fā)展,對人類將來人類的污水處理提供好的建議。
關鍵詞:石墨烯;水滑石;石墨烯改性水滑石
一、前言
隨著社會經濟不斷的發(fā)展,我國的生態(tài)環(huán)境受到嚴重的損害,尤其我生活污水嚴重影響人類的生活環(huán)境,和我們生活飲水健康。因此處理嚴重水污染和保護環(huán)境工程的方案,成為發(fā)展的重要的方向。
污水工業(yè)污水和生活污水。工業(yè)污水包括工業(yè)廢水包括廢水、污水、和其他液體,含有重金屬有害離子,有害物質或者能回收利用的有用物質。在我們的生活污水中有很多有毒有害的物資。污水在人類的生活或者生產中產生。污水中含有很多有害物質和結構復雜的有害物資。
本次實驗的研究意義在于,通過實驗室的條件來模擬對污水的處理方法,找到對污水處理的有效辦法,利用各種不同的原材料,者改性后的材料。降低對污水處理成本。
二、實驗部分
(一)配置不同濃度的酞青藍溶液
稱取100mg的酞青藍于500Ml的容量瓶中,然后取7個燒杯,一次編號1到7,然后將酞青藍溶液稀釋到2.0mg/L,3.0mg/L4.0mg/L,5.0mg/L,5.5mg/L,6.0mg/L,6.5mg/L.用來實驗用。
(二)石墨烯復合水滑石
石墨烯復合水滑石是通過化學辦法,水滑石具有特殊的物理性質和層狀結構,通過石墨烯復合水滑石的孔徑結構和粗糙程度,提高水滑石的相對表面積,因而使水滑石的吸附性能增強。具體的方法是:利用Humm ers的方法,首先將石墨氧化,讓含氧官能團在石墨表面上形成,從而石墨烯層與層間的距離增大形成氧化石墨,然后用還原性物資(水合肼)將其還原成石墨烯。一般利用共沉淀的方法合成水滑石,在合成水滑石的過程中加入不同比例的水滑石。
(三)吸附實驗部分
先將配置不同濃度的酞青藍溶液依次分為多組加入離心試管中,然后將質量相同的水滑石和不同比例石墨烯復合水滑石按一組,二組,三組...依次加入離心試管中,在離心機上離心后放在振蕩器上震蕩,取上層清液測Abs,從而測得水滑石以及不同比例的石墨烯復合水滑石對酞青藍的吸附量。
三、實驗結果與分析
(一)比較水滑石和石墨烯復合水滑石對酞青藍吸附
取質量相同的水滑石和石墨烯改性水滑石然加入離心試管中,在取濃度相同的酞青藍溶液加入離心試管中,放在振蕩器振蕩8h然后放入離心機對它離心取上層清液,離心后取上層清液測溶液中的酞青藍的濃度,然后計算出水滑石和石墨烯復合水滑石對酞青藍吸附的物質的量。
由于水滑石具有特殊的層狀結構和可調變的孔徑,使其對酞青藍具有吸附性,經過石墨烯的改性,改變了水滑石孔徑和增大了水滑石的表面積,還有使孔徑的粗糙程度發(fā)生了改變。使的復合水滑石對酞青藍的吸附能力提升。
經過計算溶液中的酞青藍的濃度從而計算出水水滑石對酞青藍的吸附率沒有達到63.5%,但是石墨烯復合水滑石對酞青藍的吸附能力明顯增強,但是隨著溶液中的酞青藍濃度增加吸附能力都有所減弱。
(二)復合水滑石中的石墨烯的含量不同對酞青藍吸附影響
配置不同濃度的酞青藍溶液,加入離心試管中,在將比例依次為3%,6%,9%,12%,15%,18%,21%,25%復合的水滑石以相同的質量加入離心試管,在放在振蕩器振蕩8h,然后讓離心機離心取上面清液,離心后取上層清液測溶液中酞青藍濃度。
隨著石墨烯含量增加,復合水滑石對酞青藍的吸附能力增強,但在石墨烯的含量在15%水滑石對酞青藍的吸附能力最強,隨后就是隨著石墨烯的比例增加復合水滑石的吸附能力出現下降的趨勢。
四、結論
復合水滑石相比水滑石來說,具有更多的孔狀結構,增大其表面積,復合水滑石對生活污水或者工業(yè)污水中的物質有更強的吸附能力,使復合水滑石對污水中的有害物資的吸附能力增強。
在石墨烯不同比例復合水滑石,起到重要作用的使石墨烯的含量,通過實驗可以得出來,石墨烯的含量過低或者過高都不適合復合水滑石對酞青藍的吸附,只有在石墨烯的含量在15%左右的時候,復合水滑石對污水吸附能力達到最高效率。
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作者簡介:鄧爽,男,1995-01-05,安徽省宿州市人,本科在讀,專業(yè):材料化學。