导　　师： 石林

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： Cr（Ⅵ）是对人体危害最大的重金属之一,是一种优先控制污染物;刚果红（CR）是一种有机染料,不仅影响着水生态环境的健康,而且对人体有“三致”作用。因此,采用适当的方法处理废水中Cr（Ⅵ）和刚果红是件亟待解决的环境问题。石墨烯具有极大的比表面积,可以作为其它吸附材料的良好的载体,目前已经得到广泛的研究;聚吡咯,分子中含有大量的氨基,且具有一定的还原性;但单独的石墨烯和聚吡咯颗粒都易堆垛和团聚,降低了其比表面积,减少了其活性位点,限制了两者在实际中的应用。因此,对石墨烯和聚吡咯进行改性,增大其比表面积是实现其有效利用的有效方法。本研究以天然石墨粉、吡咯单体和正硅酸乙酯等为原料,通过水解法将SiO2插入到石墨烯层间,形成石墨烯/二氧化硅复合材料（GS）,进而将聚吡咯颗粒均匀分散在石墨烯表面,形成石墨烯/二氧化硅@聚吡咯复合材料（GS-PPy）,减少聚吡咯颗粒和石墨烯的团聚。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）等多种表征方法研究GS-PPy复合材料的形貌结构,并用GS-PPy去除溶液中的Cr（Ⅵ）和刚果红,探讨溶液pH、反应时间、溶液浓度、温度等多种因素对吸附效果的影响,并研究了污染物去除机理以及吸附剂的再生性能。研究结果表明:棒状SiO2成功插入到石墨烯层间,形成透明的石墨烯片层,球状聚吡咯颗粒均匀分散在石墨烯表面,增大了聚吡咯颗粒的比表面积,石墨烯、二氧化硅、聚吡咯三者有机结合在一起,成功制备得GS-PPy复合材料。将GS-PPy用于去除溶液中Cr（Ⅵ）,在pH=2.0时,吸附效果达到最好;吸附过程符合伪二级动力学模型和Langmuir等温线模型,吸附反应为自发的吸热反应;GS-PPy去除Cr（Ⅵ）具有良好的抗干扰能力,且吸附剂具有良好的循环再生能力;GS-PPy去除

关 键 词： 石墨烯 聚吡咯 吸附 六价铬 刚果红

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