改性石墨烯电吸附去除水中砷离子

摘要

采用水热法制备得到改性石墨烯材料:石墨烯/TiO2(GA/TiO2)复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气吸附-脱附、拉曼光谱、电化学等手段对石墨烯(GA)和GA/TiO2材料的外观形貌、孔隙结构、电化学性能等进行了表征;将GA和GA/TiO2材料组装成电极,应用于电容去离子(CDI)去除砷离子,分析电压、循环流速、温度和初始浓度对砷离子去除效果的影响。结果表明:GA/TiO2材料具有三维孔状结构,比表面积为416.99m^2·g^-1,比电容为320.75F·g^-1,优于GA材料。GA/TiO2电极CDI除砷性能优于GA电极。随着电压的升高,砷离子去除率和吸附量均增大;随着温度的升高,砷离子去除率和吸附量均减少;随着初始离子质量浓度的增大,砷离子吸附量增加,去除率减小;而循环流速对砷离子去除率没有明显影响。GA/TiO2电极对砷离子吸附过程符合准一级动力学模型和Freundlich等温模型。