超氧化"活性石墨烯"作为缺陷石墨烯氧化物的3D模拟物:氧化程度与U(VI) 吸附程度
Nicolas Boulanger1, Gui Li1, Tamuna Bakhiia2
1Department of Physics, Umeå University, S-90187 Umeå, Sweden.
Journal of hazardous materials
|June 16, 2023
概括
超氧化活性石墨烯 (SOAG) 材料显示明显增强的吸附. 这项研究展示了一种创新方法,可以用丰富的碳酸基制造SOAG,达到5400μmol/g的容量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 多孔碳素通常缺乏重金属和放射性核酸的结合点.
- 活性石墨烯 (AG) 是一种多孔碳,表面积大,但吸附能力有限.
- 表面功能化是提高碳材料吸附能力的关键.
研究的目的:
- 探索活性石墨烯 (AG) 表面氧化的极限.
- 开发超氧化激活石墨烯 (SOAG) 具有丰富的碳酸基组,以增强放射性核酸吸附.
- 评估SOAG对 (U) 的吸附能力.
主要方法:
- 从减少的氧化石墨烯 (GO) 产生AG.
- 软氧化AG,以产生具有不同氧化度的SOAG材料.
- SOAG表面积,多孔性和功能组的表征.
- 吸附实验以确定U(VI) 的吸收能力.
主要成果:
- SOAG材料具有高氧化度 (C/O=2.3),同时保持多孔的3D结构 (700-800 m2/g表面积).
- 在氧化过程中发生了中孔缩,而微孔保持稳定.
- 的吸附能力随着氧化程度的提高而增加,主要是由于碳酸基的增加.
- SOAG的吸能力异常高,高达5400μmol/g,比AG增加了8.4倍.
结论:
- 活性石墨烯的表面氧化是一种有效的策略,用于制造重金属和放射性核素去除材料.
- 与AG,GO和缺陷丰富的GO相比,SOAG表现出优异的U(VI) 吸附能力.
- 进一步优化可以通过在氧化过程中最大限度地减少表面积损失来增强吸附.
