氧化石墨/殼聚糖復合水凝膠的制備及其對鋅鉛離子吸附性能的研究

胡章記，王彥娜，梁慧鋒，王曉楠

（1.邢臺學院化學與化工學院，河北 邢臺 054001；2.新疆科技學院化學化工學院，新疆 巴州 841000）

鋅和鉛是污染環境的主要重金屬，對水體和生態系統的影響較大，是處理廢水中的重金屬離子的重點研究內容。吸附法具有操作簡單、成本低、效果突出、無二次污染的優點，是處理廢水中的鋅和鉛離子的重要方法[1-2]。殼聚糖(CS)具有來源廣、價格低，環境友好、常溫下不分解、生物易降解及抑菌作用等優良性能。將氧化石墨(GO)與殼聚糖水凝膠結合，可以賦予水凝膠許多優異性能，大大提高水凝膠的吸附性能，已成為天然高分子水處理絮凝劑的研究熱點[3-5]。本文以氧化石墨和殼聚糖為原料制備水凝膠，探究溶液pH、吸附時間、吸附溫度和氧化石墨含量對Zn2+和Pb2+吸附的影響以及吸附動力學模型。

1 實驗部分

1. 1 儀器及試劑

XRD-6100型X射線粉末衍射儀，WQF-510型傅里葉紅外變換光譜儀，TAS-990Super AFG型原子吸收分光光度計，ASAP-2460型比表面積孔徑分析儀，TGA-4000型熱重分析儀，VEGA TS5136XM型掃描電子顯微鏡，LGJ-10型冷凍干燥機，數顯恒溫水浴鍋，超聲波清洗器，低速離心機，數顯恒溫振蕩培養箱。

石墨、雙氧水（分析純），濃硫酸、鹽酸、高錳酸鉀、冰乙酸（分析純）、硝酸鉀、硝酸鉛（分析純）、鋅粉（優級純）、殼聚糖（分析純）。

1.2 實驗過程

1.2.1 氧化石墨的制備

本文采用安全高產的改進Hummers法制備氧化石墨，制備過程見圖1。

圖1 氧化石墨(GO)制備過程

1.2.2 GO/CS水凝膠的制備

向三頸燒瓶中加入10mL去離子水，再加入一定量的氧化石墨，超聲使其均勻分散。邊機械攪拌邊加入0.25 g殼聚糖粉末，繼續攪拌使兩者混合均勻。……