3D石墨烯泡沫的制备以及对铜离子的吸附研究

【摘要】：石墨烯泡沫被广泛的用于水处理中,本研究通过一步高温水热还原法把氧化石墨烯还原,成功的制备了3D石墨烯泡沫(3D-GS),并利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(IR)等手段对3D-GS进行了形态结构的表征,结果表明成功制备了比表面积大的3D-GS,而且3D-GS内部呈现三维联通的多孔结构,该结构有利于吸附质在3D-GS内部快速扩散。然后测试了3D-GS对Cu~(2+)的等温吸附曲线,得到最大吸附量为45.98mg/g,并且拟合了Langmuir模型、Freundlich模型和Temkin模型,结果显示3D-GS对Cu~(2+)吸附较为符合Langmuir模型和Freundlich模型,其R值分别为0.9589和0.9602。从Langmuir模型计算的q_m=43.92mg/g,和最大吸附量45.98 mg/g相当,Freundlich模型的K_F=410.5mg/g·(L/mg)~(1/n)。3D石墨烯泡沫吸附剂的研究为污水处理提供了新的研究思路。