氧化石墨烯基吸附劑吸附金屬離子及有機(jī)污染物研究進(jìn)展

張倩倩，王三反

(1.蘭州交通大學(xué) 環(huán)境與市政工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070； 2.寒旱區(qū)水資源綜合利用教育部工程研究中心，甘肅 蘭州 730070)

現(xiàn)階段從水中將污染物去除采用的方法大致有三種：生物法、物理法和化學(xué)法。吸附法具有如下優(yōu)點(diǎn)：使用設(shè)備儀器簡(jiǎn)單、操作方便快捷、不會(huì)產(chǎn)生副反應(yīng)并造成二次污染等，因此可用于脫除水中污染物。吸附效率的高低取決于對(duì)吸附劑的選擇，活性炭、碳納米管和石墨烯等碳材料日益在吸附領(lǐng)域展現(xiàn)出極大優(yōu)勢(shì)[1-2]。

2004年，石墨烯成為碳的同素異形體的新成員，安德列·蓋姆利用所謂的“微機(jī)械剝離法”[3]，即用最常見的膠帶在較大的晶體上反復(fù)剝離，最終得到了石墨烯薄片。石墨烯具有最高的強(qiáng)度和硬度，高電荷遷移率[4]，優(yōu)秀的力學(xué)和熱學(xué)性能，熱導(dǎo)率在已知材料中也是最高的。

氧化石墨(GO)即對(duì)石墨進(jìn)行氧化處理，在保留石墨層狀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，引入了大量電負(fù)性的含氧基團(tuán)，如 —OH、—COOH和 —O— 等，這些基團(tuán)的存在增強(qiáng)了GO吸引鍵合電子的能力，激活了GO更多化學(xué)性質(zhì)，促進(jìn)了表面修飾，且能均勻溶于水溶液和極性溶劑，不發(fā)生團(tuán)聚并穩(wěn)定存在，因此應(yīng)用范圍較廣。

1 氧化石墨烯基吸附劑

近年來(lái)，在工廠、礦山、廢物處置和農(nóng)業(yè)活動(dòng)中大量污染物(重金屬離子、染料類污染物以及新興污染物等)的出現(xiàn)，使得常規(guī)污水處理難以解決此類污染物。石墨烯吸附劑近年應(yīng)用于重金屬、有毒非金屬、有機(jī)染料、油的吸附。石墨烯吸附劑的機(jī)械強(qiáng)度低，易碎的石墨烯片會(huì)釋放到環(huán)境造成污染，且石墨烯化學(xué)物質(zhì)穩(wěn)定性好，在某些溶劑中的溶解性差，難以表面改性。……