淀粉/三维磁性氧化石墨烯的制备及其对Cd(Ⅱ)的吸附性能和机理

摘要

采用电化学法和水热合成法成功制备了淀粉/三维磁性氧化石墨烯(SMGO),通过红外光谱、扫描电镜和磁性分析证实了SMGO的成功制备。通过正交实验研究了pH、吸附时间、反应温度和转速对SMGO吸附性能的影响,采用吸附动力学和热力学分析并结合红外光谱、Zeta电位和光电能谱等手段探讨了SMGO的材料特性及吸附机理。结果表明:SMGO具有超顺磁性,其最大吸附量可达(598.7±155.4)mg·g^(-1);pH对吸附效果的影响最大;转速120 r·min^(-1)、pH=10、温度25℃、时间60 min为最佳吸附条件;SMGO对Cd(Ⅱ)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型,主要为单分子层化学吸附过程;经过5次循环再生后SMGO对Cd(Ⅱ)的去除率仍可达到75%,是一种极具潜力的Cd(Ⅱ)绿色吸附剂。实验证明在吸附过程中SMGO吸附剂与Cd(Ⅱ)之间主要存在静电吸附和络合作用。以上研究结果可为SMGO应用于含Cd(Ⅱ)废水处理提供参考。