导　　师： 黄少斌

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 三维石墨烯(Three-dimensional Graphene,3D GN)是由二维石墨烯组成的具有三维立体结构的物质,因其具有许多优异的物理化学特性而受到研究者们的广泛关注。其中,三维石墨烯巨大的比表面积和优良的稳定性让它可以作为优异的吸附剂应用于环境领域。壳聚糖(Chitosan,CS)是甲壳素脱乙酰化产物,具有良好的生物相容性,已经被大量的作为吸附剂用于水中污染物的去除。β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)是一种包含七个D-吡喃葡萄糖单元,且各葡萄糖单元均以1,4-糖苷键连接的环状低聚糖。β-环糊精外缘亲水而内腔疏水的特性使它可以与污染物形成包合物。但是,壳聚糖和β-环糊精易于分散、机械强度差等特点使其在实际应用中受到限制。因此,本研究在结合三维石墨烯、壳聚糖和β-环糊精三者各自优势的基础上,通过一步化学还原法制备了一种新型的三维石墨烯/壳聚糖/β-环糊精复合材料(3D-GO/CS/β-CD),通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)等多种表征手段对它的形貌和结构进行了表征。研究还将3D-GO/CS/β-CD作为吸附剂去除水中的亚甲基蓝(Methylene Blue,MB)和环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP),并对吸附动力学、等温线、热力学、影响因素(例如pH和离子强度)、再生性能以及吸附机理进行了探究。研究结果表明:3D-GO/CS/β-CD被成功地合成,且具有丰富的三维多孔结构。通过CS和β-CD的改性修饰,3D-GO/CS/β-CD表面具有更多的官能团。改性之后的3D-GO/CS/β-CD对MB和CIP的吸附性能都有所提高。3D-GO/CS/β-CD对MB和CIP的吸附动力学均符合准二级动力学模型,其速率控制是由膜扩散和颗粒内扩散共同决定。3D-GO/CS/β-CD对MB的吸附等温线符合Frendlich模型,而3D-GO/CS/β-CD对CIP的吸附等温线符合Langmuir模型,在298K时对MB和CIP的最大吸附量分别为1134mg/g和189 mg/g。吸附热力学表明,3D-GO/CS

关 键 词： 三维石墨烯 亚甲基蓝 环丙沙星 吸附

领　　域： []