胺甲/石墨烯氧化物复合物的制造,用于从水性介质中有效地静态和动态吸附离子

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学 化学 化学

背景情况:

• 水性介质中的 (Pb2+) 污染对环境和健康构成重大风险.
• 开发高效且可重复使用的吸附剂对于有效的水资源整治至关重要.

研究的目的:

• 为了合成和描述石墨烯氧化物 (GO),胺甲树脂 (MF) 和用于Pb2+去除的复合材料 (MGO).
• 在批量和列研究中评估这些材料的吸附性能.
• 评估MGO吸附剂的可重复使用性和再生.

主要方法:

• 使用诸如TGA,XRD,TEM,泽塔电位,吸附/脱附和ATR-FTIR等技术合成和描述GO,MF和MGO.
• 批量吸附实验改变pH值,初始度,吸附剂剂量和时间.
• 列吸附实验调查床高度,流量和初始Pb2+度.
• 热力学和动力学建模 (兰慕尔,埃洛维奇,托马斯,尤恩·纳尔逊).

主要成果:

• MGO表现出优越的性能,包括高表面积 (609 m²/g),孔积 (1.0106 cm³/g) 和零电荷点 (pH_PZC) 的6.5.
• 批量吸附显示,MGO的兰慕尔容量为201.5mg/g,符合兰慕尔和埃洛维奇的模型.
• 专研究表明,MGO的最大容量为168 mg/g,在五个周期内具有很好的可重复使用性 (仅减少了12.6%的容量).

结论:

• 该MGO复合物是从水溶液中去除Pb2+的高效吸附剂.
• 吸附过程是内热的,自发的和物理的.
• 由于其高容量和可重复使用性,MGO在实际水处理应用中具有显著的潜力.