L-半胱氨酸功能化三维石墨烯的制备及其对亚甲基蓝的吸附行为研究

• 作者: 张曦月 孙红娟 刘波 彭同江 王娅
• 来源期刊: 离子交换与吸附
• 关键词: 三维石墨烯 L-半胱氨酸 复合材料 亚甲基蓝 吸附
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 126-142
• 页数: 17页
• 分类号: O647.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.16026/j.cnki.iea.2021020126

摘要

在常压下制备了L-半胱氨酸功能化三维石墨烯(L-3DRGO),研究了L-3DRGO对MB分子的吸附机理.氧化石墨烯(GO)在常压水浴中与L-半胱氨酸(L-cys)反应后,结构中的含氧官能团被大量去除,L-cys被氧化为胱氨酸,实现了GO的还原和接枝改性,并通过酰胺反应将还原后的GO片-片相连,构建成三维网络结构.L-3DRGO对MB的吸附符合Langmuir等温吸附模型,为单层吸附,通过Langmuir等温吸附模型计算得到的相关系数(RL)在0～1之间,增大MB初始浓度可以有效克服固液两相之间的传质阻力,有利于吸附的进行.拟二级动力学模型能更好地描述MB在L-3DRGO上的吸附,当MB的初始浓度为500mg/L时,L-3DRGO对MB的最大吸附量为446.43mg/g.吸附过程的焓变与熵变均为正值,说明L-3DRGO对MB的吸附是一个吸热和熵增的过程.在298～338K范围内,△G0为负值并随温度的升高而减小,说明MB在L-3DRGO上的吸附可自发进行,适当升温利于吸附过程.整个吸附过程均伴随有液膜扩散和颗粒内扩散,吸附速度的主控步骤由液膜扩散转化为颗粒内扩散.