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石墨烯纳米材料的制备表征及其在水处理中的研究与应用  
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【英文题名】 Preparation and Characterization of Graphene Nanomaterials and Research and Application for Watertreatment
【作者】 王佳立;
【导师】 高从堦;
【学位授予单位】 中国海洋大学;
【学科专业名称】 海洋化学
【学位年度】 2015
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 中国海洋大学
【网络出版投稿时间】 2015-10-27
【关键词】 石墨烯; 多孔海绵材料; 复合纳滤膜; 吸附; 截留性能;
【英文关键词】 graphene; graphene sponge; NF composite membrane; adsorption; desalination;
【中文摘要】 石墨烯(GN)是由sp2杂化的单层碳原子组成的六角形蜂窝状结构。氧化石墨烯(GO)是GN的高度氧化形式,其片层和边缘上含有大量羟基、羧基、环氧基等基团。氧化石墨烯多孔海绵(GS)是由GO溶液经固化定型而制成的多孔海绵状新型吸附材料,以其超高的比表面积和较强的静电相互作用、氢键作用广泛应用于环境污染物的去除。石墨烯及其衍生物由于具有较高的亲水性和化学反应活性,因此在水处理、纳滤膜制备、吸附等领域具有广阔的应用前景。本研究以石墨为原料,通过改进的Hummers法制备GO,并通过FTIR,XRD,拉曼光谱,XPS, AFM进行表征。以GO纳米溶液为原料,采用真空冷冻干燥法制备GS,并通过SEM和比表面积测量及孔径分布表征其孔结构。对GO进行吸附性能的应用研究,对比分析GO片层和GS对2,4,6-三氯苯酚(TCP)的吸附能力,并研究pH的影响以及吸附动力学和吸附热力学机理。结果表明,GS具有超高比表面积,能有效吸附水中污染物。GO片层和GS对TCP的最佳吸附pH均为2.0~6.0,吸附等温线和吸附动力学曲线均呈非线性变化,是通过氢键作用形成均一的单层化学吸附。以GO纳米分散液为表面功能化溶液,OCMC为膜表面活性功能...
【英文摘要】 Water shortage is a world-wide problem due to dwindling water resources and increasing water consumption. Graphene (GN) is a two-dimensional sheet of sp2-bonded carbon atoms in a hexagonal honeycomb lattice with atomic thickness and high mechanical strength. Attractive advantages of GN over membranes enable faster water transport, low pressure requirements, and a wider range of operating conditions than previously possible. Graphene oxide (GO) nanosheets are the highly oxidized form of GN with carboxyl, epo...
【更新日期】 2016-06-28

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