绿色还原氧化石墨烯用于废水处理效果明显:去除废水中96%的Pb(II)
录入日期:2019-7-24
内容

  水中重金属的存在对人类和动物的健康造成了严重危害。铅(Pb(II))是有毒重金属之一,主要通过电池、燃料、涂料、建筑、铸造厂等各种工业应用进入环境。铅(II)污染由于其毒性和不可生物降解的特性,在世界范围内引起了人们的广泛关注。传统的从废水中去除Pb(II)的技术通常包括离子交换、吸附、膜过滤、还原等。在这些方法中,吸附法是最经济有效的方法。
  近日,福建师范大学陈祖亮教授等人利用绿茶提取物还原氧化石墨烯,成功的从水中去除了Pb(II)。相关研究成果以“Mechanistic insights into Pb(II) removal from aqueous solution by green reduced graphene oxide”为题,发表在《JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE》上。在30°C下浓度为0.4 g / L 的RGO溶液(pH 4.5),成功去除了10 mg / L 的Pb(II)溶液中96%的Pb(II)。RGO对Pb(II)的吸附遵循准二级动力学反应。
  实验步骤:
  1.将绿茶(10g)放入盛有1L去离子水的烧杯中并在80℃的水浴中加热。加热1小时后,将所得混合物冷却至室温(23℃)并通过砂芯漏斗(0.45μm)过滤。滤液是绿茶提取物(GT),将其放入锥形烧瓶中并放入冰箱(8℃)中储存以作进一步使用。
  2.通过改进的Hummers方法制备GO。将0.1g GO分散于200mL去离子水中并超声45分钟。随后,向其中添加一定体积的GT溶液。将混合物置于水浴中并在80℃下加热8小时。将悬浮液冷却至室温并通过0.45μm滤芯玻璃料过滤。分别用无水乙醇和去离子水洗涤固体三次,然后冷冻干燥48小时。得到的黑色的RGO。
  对比试验:

 


  使用不同材料去除Pb(II)的效率(RGO:通过本实验方法得到的还原氧化石墨烯;GO:通过本实验得到的氧化石墨烯;CG:商用石墨烯;  GT:绿茶提取物)
  吸附机理:

 

 


  Pb(II)主要通过两种方式吸附在RGO表面:与RGO上的电子键结合以及与含氧官能团的反应。
  Doi:10.1016/j.jcis.2019.04.078
  文章编译来源:Carbontech


 
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