中科院研發(fā)出重金屬污染物吸附新材料
2016-05-16 來源:中國聚合物網(wǎng)
日前,記者從中科院合肥物質(zhì)研究院獲悉,該單位固體所環(huán)境與能源納米材料中心在重金屬污染物治理領(lǐng)域的研究取得重要進展,成功制備出了三維石墨烯/二氧化錳復(fù)合氣凝膠材料,該材料對重金屬有很好的去除性能。相關(guān)研究成果已發(fā)表在英國皇家化學(xué)會期刊《材料化學(xué)雜志A》上。
目前,治理重金屬污染的方法有很多,其中吸附法因簡單、高效、污染小等優(yōu)點,被認為是最有前景的處理方法。但傳統(tǒng)吸附劑材料都存在吸附量低、易團聚、極易產(chǎn)生二次污染、分離困難和循環(huán)性能差等瓶頸問題。
針對上述問題,該研究團隊以石墨烯材料為原料,制備出三維石墨烯氣凝膠材料,然后以該材料為模板沉積二氧化錳,制備出了三維石墨烯/二氧化錳復(fù)合氣凝膠材料,其中二氧化錳呈薄片狀,均勻分布在石墨烯的表面。所獲得的復(fù)合氣凝膠能高效去除污染水體中的Cu(II)、Cd(II)和Pb(II)離子等,其吸附動力學(xué)符合準二級模型。
據(jù)介紹,這種材料增強的吸附性能,主要來源于三維石墨烯/二氧化錳復(fù)合氣凝膠中大量的含氧官能團對重金屬離子的絡(luò)合,以及層狀二氧化錳與重金屬離子的離子交換作用。此外,該氣凝膠材料還具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性,經(jīng)過8次的吸—脫附實驗后,其吸附效率仍可達到初始吸附容量的98%。因此,三維石墨烯/二氧化錳復(fù)合氣凝膠材料的設(shè)計合成為重金屬污染物的治理提供了嶄新的思路和技術(shù)支撐。
目前,治理重金屬污染的方法有很多,其中吸附法因簡單、高效、污染小等優(yōu)點,被認為是最有前景的處理方法。但傳統(tǒng)吸附劑材料都存在吸附量低、易團聚、極易產(chǎn)生二次污染、分離困難和循環(huán)性能差等瓶頸問題。
針對上述問題,該研究團隊以石墨烯材料為原料,制備出三維石墨烯氣凝膠材料,然后以該材料為模板沉積二氧化錳,制備出了三維石墨烯/二氧化錳復(fù)合氣凝膠材料,其中二氧化錳呈薄片狀,均勻分布在石墨烯的表面。所獲得的復(fù)合氣凝膠能高效去除污染水體中的Cu(II)、Cd(II)和Pb(II)離子等,其吸附動力學(xué)符合準二級模型。
據(jù)介紹,這種材料增強的吸附性能,主要來源于三維石墨烯/二氧化錳復(fù)合氣凝膠中大量的含氧官能團對重金屬離子的絡(luò)合,以及層狀二氧化錳與重金屬離子的離子交換作用。此外,該氣凝膠材料還具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性,經(jīng)過8次的吸—脫附實驗后,其吸附效率仍可達到初始吸附容量的98%。因此,三維石墨烯/二氧化錳復(fù)合氣凝膠材料的設(shè)計合成為重金屬污染物的治理提供了嶄新的思路和技術(shù)支撐。
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