TiO2改性石墨烯电极电吸附去除污水中NH4+

• 作者: 皋海岭 徐斌 高月香 朱月明 张松贺 张毅敏
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 石墨烯 TiO2 复合材料 电吸附 NH4+
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 5309-5319
• 页数: 10页
• 分类号: X703.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200092

摘要

通过水热法制备得到TiO2改性石墨烯复合材料（RGO/TiO2），考察了其形貌结构和电化学性能。将其组装成电极，对比未改性石墨烯（RGO）电极和RGO/TiO2电极的电吸附NH4+性能。重点考察外加电压、循环流速、初始浓度等工艺参数对RGO/TiO2电极电吸附NH4+的影响，并对其电吸附NH4+特性和对模拟实际含NH4+废水深度脱NH4+效果进行研究。结果表明：RGO/TiO2复合材料具有三维孔洞结构，比表面积为382.08m2·g-1，比电容量在扫速为0.01V·s-1时达到325.80F·g-1，优于RGO材料。RGO/TiO2电极的初次电吸附量较RGO电极提升了28.3%，循环再生吸附10次后，RGO/TiO2电极的NH4+吸附量仅降低了5.87%，循环再生吸附性能优于RGO电极。外加电压2.0V、循环流速35ml·min-1和NH4+初始浓度1.0mmol·L-1为RGO/TiO2电极的最佳NH4+电吸附条件。RGO和RGO/TiO2电极电吸附NH4+过程符合准一级动力学模型和Freundlich等温吸附模型，电吸附NH4+为非均匀表面的多层吸附行为，以物理吸附为主。RGO/TiO2电极4级串联时对模拟实际含NH4+炼油净化水的去除率达到86.84%。